KR20200144513A - 핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치 - Google Patents

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KR20200144513A
KR20200144513A KR1020200106805A KR20200106805A KR20200144513A KR 20200144513 A KR20200144513 A KR 20200144513A KR 1020200106805 A KR1020200106805 A KR 1020200106805A KR 20200106805 A KR20200106805 A KR 20200106805A KR 20200144513 A KR20200144513 A KR 20200144513A
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김연수
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(주)드립플랜
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Abstract

본 발명은 핸드 드립 커피를 추출하는 장치 내에서 온수를 공급하는 장치에 관한 것으로, 보일러 배수구로부터 연장되는 제1출수관 및 제2출수관, 상기 제1출수관 및 상기 제2출수관이 합류되는 합류관, 상기 합류관으로부터 다시 분기되는 제1분기관 및 제2분기관, 상기 제1분기관 및 상기 제2분기관이 합류하여 상기 노즐까지 연장되는 노즐관, 상기 제2배수관에서 분기되어 상기 노즐관으로 연결되는 우회관, 상기 노즐관으로부터 상기 보일러로 회귀하는 유로를 형성하는 환류관 및 이들 관로를 제어하는 펌프와 밸브들로 구성된다.

Description

핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치{A hot-water supplying apparatus for hand-drip coffee machine}
본 발명은 핸드 드립 커피를 추출하는 장치 내에서 온수를 공급하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온수 공급 장치를 구성하는 관로(管路, a pipe conduit)의 구성 및 관로를 따라 흐르는 온수 흐름을 제어하는 기기의 배치에 관한 것이다.
커피 전문점에서 통상적으로 제공되는 에스프레소 커피는 압력을 이용해 빠르게 추출하는 방식으로 짧은 시간에 많은 양의 커피를 제공할 수 있는 장점이 있다. 이러한 특징으로 인해 에스프레소 커피는 원두 커피의 대중화를 가능하게 하였고, 대부분의 커피 전문점에서는 이러한 에스프레소 커피에 기반한 커피 음료를 제공하고 있다. 그러나 에스프레소 커피는 보통 9기압 이상 고압의 증기로 커피를 추출하기 때문에 원두의 좋지 않은 성분까지 함께 추출되고 쓴맛이 너무 강한 단점이 있다. 좀 더 부드럽고 순한 맛의 커피를 즐기려는 사람들은 최근에는 핸드 드립 커피나 워터 드립 커피(더치 커피)로 옮겨가는 추세에 있다.
핸드 드립은 분쇄 원두에 뜨거운 물을 천천히 부어 중력을 이용해 추출하는 방식으로 에스프레소 커피에 비해 깊고 부드러운 맛과 향의 커피를 추출할 수 있는 방식이다. 또한, 사용자가 물의 온도와 양, 물줄기의 굵기, 물 붓기 시간, 물 붓기 간격, 물 붓기 궤적 등을 마음대로 조절할 수 있어 다양한 맛과 향의 커피를 추출할 수 있는 장점이 있다. 그러나 이러한 핸드 드립 방식은 사용자가 직접 물을 부어 커피를 추출해야 하기 때문에 절차가 번거롭고 시간이 오래 소요되어 대중화되기는 어려운 커피 추출 방식이다. 최근 일부 커피 전문점에서 바리스타가 직접 핸드 드립 커피를 추출하여 제공하는 시도를 하고 있으나 제조 시간이나 단가 측면에서 에스프레소 커피를 대체하기는 어려운 실정이다.
본 발명은 이러한 핸드 드립 커피의 대중화가 가능하도록 핸드 드립 커피를 자동으로 추출하는 장치에 사용되는 온수 공급 장치에 관한 것이다. 종래 핸드 드립 커피 출장 장치의 일 예로써, 대한민국 특허 등록 제10-1281648호(2013.06.27일 등록, 특허권자 - 경북대학교 산학협력단)는 커피분말이 수용되는 호퍼와, 호퍼의 상측에 배치되고 방사방향으로 스크류홈이 연장 형성되는 디스크와, 회전축을 구비하며 디스크의 중심부에 설치되는 구동모터와, 회전축에 연결되고 길이방향으로 장홈이 연장 형성되는 회전자와, 회전자의 장홈에 슬라이딩 이동 가능하게 장착되어 회전자의 회전시 디스크의 스크류홈을 따라 나선 형태로 이동되는 드리퍼와, 드리퍼에 물을 공급하기 위한 물탱크를 포함하여 구성되는 핸드 드립 커피머신을 개시하고 있다.
또한, 본원 출원인도 대한민국 특허 등록 제10-1927743호(2018.12.05일 등록)에서 핸드 드립 커피 추출 장치에 관하여 제안한 바 있다. 이 특허는 분쇄 원두가 담겨 있는 드리퍼 위에 떨어지는 온수의 유량을 드리퍼 상의 위치에 따라 가변될 수 있도록 구성한 것으로, 상기 온수 노즐의 이송 위치를 감지하는 위치 감지 센서 모듈과, 상기 온수 노즐에서 공급되는 온수의 유량을 조절하는 유량 조절부와, 상기 위치 감지 센서 모듈로부터 상기 온수 노즐의 위치를 감지하여 상기 온수 노즐의 위치에 따라 상기 유량 조절부를 제어하여 상기 온수 노즐에서 배수되는 온수의 유량을 제어하는 제어부로 구성된 핸드 드립 커피 추출 장치에 관한 것이다.
KR 10-1281648 B1 KR 10-1927743 B1
본 발명은 전술한 종래의 핸드 드립 추출 장치에 사용되었던 온수 공급 장치와는 전혀 다른 새로운 온수 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 드리퍼에 공급되는 온수의 물줄기 굵기를 미세하게 제어할 수 있는 온수 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공급되는 온수의 온도가 일정하게 유지될 수 있는 온수 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 유량 제어가 용이한 온수 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제어부, 외부에서 급수된 온수를 가열하여 제공하는 보일러 및 상기 보일러에서 배수되는 온수를 드리퍼에 온수를 떨어뜨려주는 노즐까지 공급하는 관로를 포함하는 핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치에 있어서, 상기 관로는 상기 보일러 배수구로부터 연장되는 제1출수관 및 제2출수관, 상기 제1출수관 및 상기 제2출수관이 합류되는 합류관, 상기 합류관으로부터 다시 분기되는 제1분기관 및 제2분기관, 상기 제1분기관 및 상기 제2분기관이 합류하여 상기 노즐까지 연장되는 노즐관, 상기 제2배수관에서 분기되어 상기 노즐관으로 연결되는 우회관, 상기 노즐관으로부터 상기 보일러로 회귀하는 유로를 형성하는 환류관, 상기 제1출수관에 설치되어 온수 흐름 동력을 제공하는 제1펌프, 상기 제2출수관에 설치되어 온수 흐름 동력을 제공하는 제2펌프, 상기 제1출수관내 물의 흐름을 단속하는 제1출수관 콘트롤 밸브, 상기 제2출수관내 물의 흐름을 단속하는 제2출수관 콘트롤 밸브, 상기 제1분기관내 물의 흐름을 단속하는 제1분기관 콘트롤 밸브, 상기 제2분기관내 물의 흐름을 단속하는 제2분기관 콘트롤 밸브, 상기 노즐관내 물의 흐름을 단속하는 노즐관 콘트롤 밸브, 상기 우회관내 물의 흐름을 단속하는 우회관 콘트롤 밸브, 상기 환류관내 물의 흐름을 단속하는 환류관 콘트롤 밸브를 포함한다.
또한, 상기 온수 공급 장치는 상기 제1분기관에 설치되어 수동으로 유량을 조절할 수 있도록 구성된 제1매뉴얼 밸브와, 상기 제2분기관에 설치되어 수동으로 유량을 조절할 수 있도록 구성된 제2매뉴얼 밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 제1펌프는 작동, 상기 제2펌프는 미작동, 상기 제1출수관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 제2출수관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 제1분기관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 제2분기관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 노즐관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 우회관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 환류관 콘트롤 밸브는 폐쇄 상태로 제어하여, 상기 제1출수관, 상기 합류관, 상기 제1분기관, 상기 노즐관으로 이어지는 제1모드의 온수 흐름 유로를 갖도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 제1펌프는 작동, 상기 제2펌프는 미작동, 상기 제1출수관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 제2출수관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 제1분기관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 제2분기관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 노즐관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 우회관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 환류관 콘트롤 밸브는 폐쇄 상태로 제어하여, 상기 제1출수관, 상기 합류관, 상기 제2분기관, 상기 노즐관으로 이어지는 제2모드의 온수 흐름 유로를 갖도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 제1펌프는 미작동, 상기 제2펌프는 작동, 상기 제1출수관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 제2출수관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 제1분기관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 제2분기관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 노즐관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 우회관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 환류관 콘트롤 밸브는 개방 상태로 제어하여, 상기 제2출수관, 상기 합류관, 상기 제1분기관, 상기 제2분기관, 상기 우회관, 상기 환류관으로 흐르는 제3모드의 온수 흐름 유로를 갖도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 제1펌프는 미작동, 상기 제2펌프는 작동, 상기 제1출수관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 제2출수관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 제1분기관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 제2분기관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 노즐관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 우회관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 환류관 콘트롤 밸브는 폐쇄 상태로 제어하여, 상기 제2출수관, 상기 합류관, 상기 제1분기관, 상기 제2분기관, 상기 우회관, 상기 노즐관으로 흐르는 제4모드의 온수 흐름 유로를 갖도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기 보일러는 물을 저장하는 공간을 형성하는 수조와, 상기 수조의 일측에 상하로 길게 설치되는 히터를 포함하고, 상기 보일러에서 가열된 온수를 상기 제1출수관 및 상기 제2출수관으로 배수하는 배수구는 상기 보일러의 하부에 형성되며 상기 히터의 반대편에 배치된다.
또한, 상기 배수구의 높이는 상기 제1펌프 및 상기 제2펌프의 입구 보다 높은 위치에 형성된다.
또한, 상기 보일러는 상기 배수구와 동일한 높이에 설치되는 온도 센서를 더 포함한다.
또한, 상기 제1분기관과 상기 제2분기관은 서로 다른 온수 유량을 갖도록 상기 제1매뉴얼 밸브 및 상기 제2매뉴얼 밸브가 설정된다.
이러한 본 발명에 따른 핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치를 이용하면, 드립 커피 추출 방식에 따라 구분되는 온수 흐름 유로를 형성하여 유량제어가 용이하다.
또한, 본 발명에 따른 핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치는 커피 추출 이외의 온수 순환 또는 온수 급수시 커피 추출시 보다 많은 유량의 온수가 흐를 수 있도록 구성되어 있어 장치 운영이 효율적이고 수명이 긴 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치는 보일러에서 배수되는 온수 중의 기포가 최소화된 상태로 추출될 수 있도록 구성되어 있어 관내 온수 흐름이 원활하고, 그 제어가 용이한 장점이 있다.
도1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치를 도시한 개략도
도2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치에서 제1모드에서 형성되는 유로를 도시한 개략도
도3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치에서 제2모드에서 형성되는 유로를 도시한 개략도
도4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치에서 제3모드에서 형성되는 유로를 도시한 개략도
도5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치에서 제4모드에서 형성되는 유로를 도시한 개략도
도6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치의 보일러 및 그 주변 구성을 도시한 도면.
이하에서는 본 발명의 다양한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형이 가해질 수 있다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명을 해당 실시예로 한정하기 위해 기술되는 것이 아니다. 본 발명은 이하의 실시예 뿐만 아니라 본 명세서 전체로부터 이해되는 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형물, 대체물, 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서 사용될 수 있는 “포함한다”, “구성된다”, “가진다” 등의 표현은 추가적인 구성 요소나 기능을 배제하지는 않은 것으로 이해되어야 한다.
이하에서 사용될 수 있는 “제1…”, “제2…”, “첫째”, “둘째”등의 표현은 명시적으로 언급되지 않는 한 구성 요소들 사이의 순서나 중요도 등을 한정하는 의미로 해석되어서는 안 된다.
이하에서 사용될 수 있는 “결합된다”, “연결된다” 등의 표현은 명시적으로 언급되지 않는 한 직접적으로 결합되거나 연결되어 있는 경우 뿐만 아니라 중간에 다른 구성 요소가 존재하거나 개재될 수도 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서 용어의 사용에 있어서 단수의 표현은 명시적으로 언급되지 않는 한 복수의 표현을 배제하지 않은 것으로 이해되어야 한다.
도1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온수 공급 장치(2)는 외부에서 급수되는 냉수를 가열하는 보일러(210)와, 보일러(210)에서 제공되는 온수를 드리퍼(D)까지 공급하기 위한 관로를 형성하는 다수의 관(221 ~ 228), 그리고 관내 온수 흐름을 제어하기 위한 펌프 및 밸브들을 포함한다.
보일러(210)는 급수된 물을 드립 커피 추출에 적절한 온도, 예를 들어 95±2℃로 가열한다. 다수의 관(221 ~ 228)은 보일러(210) 배수구로부터 연장되는 제1출수관(221) 및 제2출수관(222), 제1출수관(221) 및 제2출수관(222)이 소정의 위치에서 합류하여 형성되는 합류관(223), 합류관(223)이 소정의 위치에서 다시 분기하여 형성되는 제1분기관(224) 및 제2분기관(225), 제1분기관(224) 및 제2분기관(225)이 합류하여 드리퍼(D)에 온수를 떨어뜨리는 노즐까지 연장되는 노즐관(226), 제2출수관(222)으로부터 분기되어 노즐관(226)과 다시 합류되는 우회관(227), 노즐관(226)으로부터 다시 보일러(210)로 연결되는 환류관(228)으로 구성된다.
우회관(227)은 제2출수관(222)을 흐르는 온수가 제1,2분기관(224, 225)을 거치지 않고 바로 노즐관(226)으로 흐르도록 하는 우회 유로를 형성한다. 그리고 환류관(228)은 노즐관(226)으로 공급된 온수가 드리퍼(D)로 배출되지 않을 경우 다시 보일러(210)로 환류시키는 유로를 형성한다.
제1출수관(221) 및 제2출수관(222)에는 보일러(210)에서 제공되는 온수가 관로를 따라 흐를 수 있도록 동력을 제공하는 제1펌프(221p) 및 제2펌프(222p)가 구성된다. 그리고 각각의 관(221 ~ 228)에는 해당 관내 물의 흐름을 단속하기 위한 콘트롤 밸브(221v ~ 228v)가 각각 설치된다. 콘트롤 밸브(221v ~ 228v)는 각 관의 개폐 여부를 단속하는 밸브로써, 예를 들어 전자 제어가 가능한 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다. 솔레노이드 밸브는 예를 들어 DC 12V ~ 24V의 입력 전원을 사용하는 밸브일 수 있다.
제1, 2분기관(224, 225)의 콘트롤 밸브(224v, 225v) 앞단에는 수동으로 유량 조절이 가능하도록 제1,2매뉴얼 밸브(224m, 225m)가 각각 설치된다. 제1,2매뉴얼 밸브(224m, 225m)는 제1, 2분기관(224, 225)을 흐를 수 있는 최대 유량을 사용자가 수동으로 제어하는 용도로 사용될 수 있다. 제1,2매뉴얼 밸브(224m, 225m)는 예를 들어 볼밸브로 구성될 수 있다.
온수 공급 장치(2)는 이들 펌프(221p, 222p) 및 콘트롤 밸브(221v ~ 228v)를 제어하여 관내 온수 흐름을 제어하는 제어부(미도시)를 갖는다.
아래<표1>은 제어부가 만들어 내는 관내 온수 흐름 상태들을 예시적으로 나타내는 것이다. 아래에서 펌프(221p, 222p)의 경우 “ON”은 작동 상태, “OFF”는 미작동 상태를 의미하고, 콘트롤 밸브(221v ~ 228v)의 경우 “ON”은 개방 상태, “OFF”는 폐쇄 상태를 의미한다.
제1모드 제2모드 제3모드 제4모드
제1펌프 ON ON OFF OFF
제2펌프 OFF OFF ON ON
제1출수관 콘트롤 밸브 ON ON OFF OFF
제2출수관 콘트롤 밸브 OFF OFF ON ON
제1분기관 콘트롤 밸브 ON OFF ON ON
제2분기관 콘트롤 밸브 OFF ON ON ON
노즐관 콘트롤 밸브 ON ON OFF ON
우회관 콘트롤 밸브 OFF OFF ON ON
환류관 콘트롤 밸브 OFF OFF ON OFF
본 발명에 따른 온수 공급 장치(2)에 있어서 노즐관(226) 또는 환류관(228)으로 공급되는 온수의 유량은 제1분기관(224), 제2분기관(225), 우회관(227)을 흐르는 온수의 유량에 따라 제한된다. 유량은 단위 시간당 흐르는 온수의 체적을 의미하는 것으로 예를 들어 ㎖/sec 단위일 수 있다.
도2 내지 도5를 참조하면, 제1모드를 통해 형성되는 온수 흐름의 유로는 제1출수관(221), 합류관(223), 제1분기관(224), 노즐관(226)으로 만들어진다. 그리고 제2모드를 통해 형성되는 온수 흐름 유로는 제1출수관(221), 합류관(223), 제2분기관(225), 노즐관(226)으로 만들어진다. 즉, 온수 흐름이 제1분기관(224)을 지나면 제1모드가 되고, 제2분기관(225)을 지나면 제2모드가 된다. 제1분기관(224)과 제2분기관(225)을 흐르는 유량은 사용자가 설정한 매뉴얼 밸브(224m, 225m)의 개방량에 따라 정해진다. 즉, 제1매뉴얼 밸브(224m)는 점드립(물방울 정도의 유량을 이용한 추출 방법) 추출이 가능할 정도로 조금만 개방하여 제1모드를 점드립 추출용으로 사용하고, 제2매뉴얼 밸브(225m)는 개방량을 크게 하여 나선드립(가는 물줄기 정도의 유량을 이용한 추출 방법) 추출용으로 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 본 실시예와는 달리 또 다른 유량을 갖는 제3의 분기관을 구성하여 좀 더 세분화된 유량의 드립 추출이 가능하도록 구성될 수도 있다.
물론, 온수 유량을 조절하기 위하여 제1펌프(221p)의 출력을 제어하는 방법을 고려해 볼 수 있으나, 현재 상용화되어 있는 펌프의 경우 점드립 추출용 유량과 나선 드립 추출용 유량을 모두 구현할 수 있을 정도로 출력 범위가 넓은 펌프는 찾아보기 어려운 실정이며, 설령 그러한 제어가 가능하다고 하더라도 고출력과 저출력 사이의 빈번한 변환은 펌프 수명을 단축시키는 원인이 되기 때문에 바람직하지 않다. 점드립 추출과 나선드립 추출을 모두 가능하게 구성하기 위해서는 본 발명과 같이 점드립 추출용 분기관과 나선드립 추출용 분기관을 별도로 구성하여 각각의 분기관을 제어함으로써 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
제3모드에서 온수 흐름 유로는 제2출수관(222), 합류관(223), 제1분기관(224), 제2분기관(225), 우회관(227), 환류관(228)을 흐르도록 만들어진다(도4 참조). 제3모드는 보일러(210)에서 추출된 온수가 다시 보일러(210)로 돌아가도록 환류시키는 모드이다. 제3모드는 커피 추출 작업이 수행되지 않는 동안에도 관로 내에 온수 흐름을 일으킴으로써 관로가 식지 않고 뜨거운 상태를 유지하도록 한다. 따라서 제3모드는 드립커피 추출이 언제든 가능하도록 대기하는 모드로 사용될 수 있다.
제4모드에서 온수 흐름 유로는 제2출수관(222), 합류관(223), 제1분기관(224), 제2분기관(225), 우회관(227), 노즐관(228)을 따라 흐르도록 만들어진다(도5 참조). 제4모드는 제1분기관(224), 제2분기관(225), 우회관(227)을 동시에 개방하여 많은 유량의 온수가 추출되는 모드로, 드립 커피 추출 이외 온수가 필요할 때 많은 양을 빠르게 추출할 수 있게 한다.
제1분기관(224)과 제2분기관(225)은 드립 커피 추출에 적절한 유량이 흐를 수 있도록 매뉴얼 밸브(224m, 225m)가 설정되기 때문에 이들을 통해 많은 양을 빠르게 추출하기는 어렵다. 우회관(227)은 이를 대비하여 구성된 것으로 제1분기관(224)과 제2분기관(225) 보다 많은 유량을 가질 수 있도록 구성되며 별도의 매뉴얼 밸브는 구성되어 있지 않다. 제4모드 뿐만 아니라 제3모드에서도 우회관(227)으로 온수 흐름이 이루어지기 때문에 빠른 순환이 가능하고 관로가 빠르게 데워질 수 있다.
그리고, 제3모드 및 제4모드는 제1출수관(221)이 아닌 제2출수관(222)을 통해 온수가 흐르게 되는데, 제1출수관(221)은 드립 커피 추출용으로 유량이 적은 경우에 사용되고, 제2출수관(222)은 온수를 순환시키거나 또는 온수를 빠르게 급수하기 위한 경우로 구분하여 사용하기 위한 것이다. 유량이 적게 요구되는 드립 커피 추출시 사용되는 제1펌프(221p)와 유량이 많이 요구되는 온수 순환 및 온수 급수시 사용되는 제2펌프(222p)를 구분하여 사용함으로써, 펌프(221p, 222p)는 적절한 출력으로 제어될 수 있고, 장기간의 수명을 가질 수 있다.
다음은 도6을 참조하여 온수 공급 장치(2)에 이용되는 보일러(210), 펌프(221p, 222p) 및 그 주변 구성에 대하여 좀 더 상세히 설명한다.
보일러(210)는 수조(211), 히터(212), 수위센서(213), 온도센서(214)를 포함한다. 수조(211)은 물을 담아 둘 수 있는 공간을 형성한다. 수조(211) 내의 물은 드립 커피 추출에 적절한 온도(95±2℃)를 유지할 수 있도록 히터(212)에 의해 가열된다. 제어부는 온도센서(214)를 통해 물의 온도를 감지하고 히터(212)의 온오프를 제어한다. 수조(211)는 다량의 커피를 연속적으로 추출할 수 있을 정도로 충분한 용량을 갖는 것이 바람직하며, 예를 들어 2 ~ 3 ℓ (리터) 크기 일 수 있다. 제어부는 수위 센서(213)를 통해 수조(211) 내부 물이 적절한 수위를 유지할 수 있도록 제어한다. 도시되어 있지는 않으나 수조(211)에는 외부로부터 물을 공급받는 급수관이 연결되며, 제어부는 급수관의 개폐를 단속하여 수위를 유지한다.
수조(211)는 외부와 연통되도록 구성되어 대기압 상태를 유지한다. 고압의 증기를 이용하는 에스프레소 커피 추출과 달리 드립 커피는 뜨거운 물을 떨어뜨려 추출하기 때문에 고압의 증기가 필요하지 않으며, 따라서 보일러는 대기압 상태를 갖도록 하는 것이 바람직하다.
수조(211) 내부의 물은 히터(212)에 의해 가열되면서 내부에 기포가 발생하기 쉽다. 온수가 기포와 함께 배출되는 경우 펌프(221p, 222p) 오작동의 원인이 되며, 관내 온수 흐름을 방해하게 된다. 따라서 가급적 기포가 없는 온수가 배수될 수 있도록 보일러(210)의 배수구(210a)를 보일러 하부에 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 배수구(210a)는 히터(212)가 설치되는 위치로부터 직경 방향 반대편에 형성하는 것이 바람직하다. 배수구(210a) 바깥에는 펌프(221p, 222p)와 연결되는 배수관(210b)이 구성된다. 배수관(210b)은 그 가운데 부분이 아래 방향으로 경사지게 형성된다. 이는 펌프(221p, 222p)의 입구가 배수구(210a) 보다 낮은 위치에 설치되어 있기 때문인데, 배수구(210a)를 통해 흘러나오는 온수 중에 기포가 포함되어 있다면 높이차에 의해 제거된 상태로 펌프(221p, 222p)에 들어가도록 하기 위한 것이다. 또한, 펌프(221p, 222p)가 미작동 상태에서 펌프(221p, 222p) 내에 차있던 기포도 배수관(210b)을 통해 다시 보일러(210)로 유입될 수 있다. 따라서 온수는 기포가 최소화된 상태로 관로를 흐르게 된다.
온도센서(214)는 배수구(210b)에 인접하여 동일한 높이에 설치된다. 이는 관로로 유입되는 온수 온도를 정확히 감지하기 위한 것이다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치(2)를 이용하면, 드립 커피 추출 방식(점드립, 나선드립)에 따라 구분되는 온수 흐름 유로를 형성하는 분기관(224, 225) 및 분기관(224, 225)의 유량을 조절할 수 있는 매뉴얼 밸브(224m, 225m)가 구성되어 있어 추출 방식에 따른 유량제어가 용이하다.
또한, 본 발명에 따른 핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치(2)는 커피 추출 이외의 온수 순환(제3모드) 또는 온수 급수(제4모드)시 커피 추출(제1모드, 제2모드)시 보다 많은 유량의 온수가 흐를 수 있도록 구성되어 있어 장치 운영이 효율적이고 수명이 긴 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치는 보일러에서 배수되는 온수 중의 기포가 최소화된 상태로 추출될 수 있도록 구성되어 있어 관내 온수 흐름이 원활하고, 그 제어가 용이한 장점이 있다.
2 : 온수 공급 장치 210 : 보일러
211 : 수조 212 : 히터
213 : 수위 센서 214 : 온도센서
221 : 제1출수관 222 : 제2출수관
223 : 합류관 224 : 제1분기관
225 : 제2분기관 226 : 노즐관
227 : 우회관 228 : 환류관

Claims (10)

  1. 제어부, 외부에서 급수된 온수를 가열하여 제공하는 보일러 및 상기 보일러에서 배수되는 온수를 드리퍼에 온수를 떨어뜨려주는 노즐까지 공급하는 관로를 포함하는 핸드 드립 커피 추출 장치용 온수 공급 장치에 있어서,
    상기 관로는 상기 보일러의 배수구로부터 연장되는 제1출수관 및 제2출수관, 상기 제1출수관 및 상기 제2출수관이 합류되는 합류관, 상기 합류관으로부터 다시 분기되는 제1분기관 및 제2분기관, 상기 제1분기관 및 상기 제2분기관이 합류하여 상기 노즐까지 연장되는 노즐관, 상기 제2출수관에서 분기되어 상기 노즐관으로 연결되는 우회관, 상기 노즐관으로부터 상기 보일러로 회귀하는 유로를 형성하는 환류관, 상기 제1출수관에 설치되어 온수 흐름 동력을 제공하는 제1펌프, 상기 제2출수관에 설치되어 온수 흐름 동력을 제공하는 제2펌프, 상기 제1출수관내 물의 흐름을 단속하는 제1출수관 콘트롤 밸브, 상기 제2출수관내 물의 흐름을 단속하는 제2출수관 콘트롤 밸브, 상기 제1분기관내 물의 흐름을 단속하는 제1분기관 콘트롤 밸브, 상기 제2분기관내 물의 흐름을 단속하는 제2분기관 콘트롤 밸브, 상기 노즐관내 물의 흐름을 단속하는 노즐관 콘트롤 밸브, 상기 우회관내 물의 흐름을 단속하는 우회관 콘트롤 밸브, 상기 환류관내 물의 흐름을 단속하는 환류관 콘트롤 밸브를 포함하는 온수 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온수 공급 장치는 상기 제1분기관에 설치되어 수동으로 유량을 조절할 수 있도록 구성된 제1매뉴얼 밸브와,
    상기 제2분기관에 설치되어 수동으로 유량을 조절할 수 있도록 구성된 제2매뉴얼 밸브를 더 포함하는 온수 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1펌프는 작동, 상기 제2펌프는 미작동, 상기 제1출수관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 제2출수관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 제1분기관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 제2분기관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 노즐관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 우회관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 환류관 콘트롤 밸브는 폐쇄 상태로 제어하여,
    상기 제1출수관, 상기 합류관, 상기 제1분기관, 상기 노즐관으로 이어지는 제1모드의 온수 흐름 유로를 갖도록 구성된 온수 공급 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1펌프는 작동, 상기 제2펌프는 미작동, 상기 제1출수관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 제2출수관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 제1분기관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 제2분기관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 노즐관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 우회관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 환류관 콘트롤 밸브는 폐쇄 상태로 제어하여,
    상기 제1출수관, 상기 합류관, 상기 제2분기관, 상기 노즐관으로 이어지는 제2모드의 온수 흐름 유로를 갖도록 구성된 온수 공급 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1펌프는 미작동, 상기 제2펌프는 작동, 상기 제1출수관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 제2출수관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 제1분기관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 제2분기관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 노즐관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 우회관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 환류관 콘트롤 밸브는 개방 상태로 제어하여,
    상기 제2출수관, 상기 합류관, 상기 제1분기관, 상기 제2분기관, 상기 우회관, 상기 환류관으로 흐르는 제3모드의 온수 흐름 유로를 갖도록 구성된 온수 공급 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1펌프는 미작동, 상기 제2펌프는 작동, 상기 제1출수관 콘트롤 밸브는 폐쇄, 상기 제2출수관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 제1분기관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 제2분기관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 노즐관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 우회관 콘트롤 밸브는 개방, 상기 환류관 콘트롤 밸브는 폐쇄 상태로 제어하여,
    상기 제2출수관, 상기 합류관, 상기 제1분기관, 상기 제2분기관, 상기 우회관, 상기 노즐관으로 흐르는 제4모드의 온수 흐름 유로를 갖도록 구성된 온수 공급 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 보일러는 물을 저장하는 공간을 형성하는 수조와, 상기 수조의 일측에 상하로 길게 설치되는 히터를 포함하고,
    상기 보일러에서 가열된 온수를 상기 제1출수관 및 상기 제2출수관으로 배수하는 배수구는 상기 보일러의 하부에 형성되며 상기 히터의 반대편에 배치되는 온수 공급 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 배수구의 높이는 상기 제1펌프 및 상기 제2펌프의 입구 보다 높은 위치에 형성되는 온수 공급 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보일러는 상기 배수구와 동일한 높이에 설치되는 온도 센서를 더 포함하는 온수 공급 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제1분기관과 상기 제2분기관은 서로 다른 온수 유량을 갖도록 상기 제1매뉴얼 밸브 및 상기 제2매뉴얼 밸브가 설정된 온수 공급 장치.
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