KR20230044898A - Non-electric coffee brewing apparatus which driving at setting temperature - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 설정온도에서의 구동되는 비전기식 커피 추출기구에 관한 것이다.The present invention relates to a non-electric coffee extraction device driven at a set temperature.
에스프레소는 원두를 곱게 분쇄한 분쇄원두에 뜨거운 물을 고압으로 추출한 커피를 말한다. 에스프레소액을 구성하는 성분은 동일한 원두를 사용하더라도 추출 시의 압력, 온도 및 추출 시간에 따라 그 구성비가 달라질 수 있으며 이에 따라 그 맛에 차이가 생긴다.Espresso refers to coffee brewed with finely ground coffee beans and hot water extracted under high pressure. Even if the same beans are used, the composition ratio of the components constituting the espresso liquid may vary depending on the pressure, temperature, and extraction time during extraction, resulting in a difference in taste.
일반적으로 9bar의 압력, 93℃ 내지 95℃의 온도에서 약 30초간 추출한 에스프레소 원액이 가장 맛이 좋은 것으로 알려져있다. 이에 따라, 에스프레소 추출장치는 가장 좋은 맛을 내는 압력, 온도 및 추출 시간 조건을 고려하여 개발되어 왔다.In general, espresso juice extracted for about 30 seconds at a pressure of 9 bar and a temperature of 93 ° C to 95 ° C is known to have the best taste. Accordingly, espresso extraction devices have been developed in consideration of pressure, temperature, and extraction time conditions that produce the best taste.
한편, 모카포트(Mocha Pot)는 1933년 개발된 가정용 에스프레소 추출장치이다. 모카포트는 가열된 물에서 발생하는 수증기의 압력을 이용하여 커피원액을 추출하는 장치로서, 부피가 작고 사용이 편리한 장점은 있으나 온도, 압력 및 추출시간에 관한 변수를 제어하는 구성은 포함되지 않는 것이 일반적이다.Meanwhile, the Mocha Pot is a household espresso extraction device developed in 1933. A moka pot is a device that extracts coffee juice using the pressure of steam generated from heated water. It has the advantage of being small in volume and convenient to use, but does not include a configuration that controls variables related to temperature, pressure, and extraction time. Common.
도 1은 종래기술에 의한 모카포트의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 모카포트(10)는 물을 수용하는 포트(11), 분쇄원두를 수용하는 바스켓(13), 추출액을 수용하는 컨테이너(15) 및 상부뚜껑(18)을 포함한다.1 is a cross-sectional view of a moka pot according to the prior art. Referring to FIG. 1, the
포트(11) 내부의 물은 열이 전달되면 수증기가 발생하여 내부 포트(11)내 기압을 상승시킨다. 포트(11) 내 상승된 기압은 포트(11) 내부의 물에 압력을 전달하여 물이 수관(14)을 통하여 상승되도록 하며, 이는 바스켓(13) 내부의 분쇄원두와 만나 추출액이 된다. 추출액은 더욱 상승하여 배출관(16)을 통하여 배출구(17)로 배출된다.When heat is transferred from the water inside the
배출된 추출액은 컨테이너(15)에 쌓이게 되며, 사용자는 컨테이너(15)에 담긴 추출액을 사용하여 기호에 맞는 커피음료를 제작하여 마실 수 있게 된다.The discharged extract is accumulated in the
종래의 모카포트는 이와 같이 분쇄원두의 삽입과 열의 제공만 있으면 누구나 쉽게 사용할 수 있는 장점이 있으나 내부 압력이 낮아 충분한 추출시간이 길어져 커피의 맛을 최대한 살릴 수 없는 단점이 있다.The conventional moka pot has the advantage that anyone can easily use it as long as the ground beans are inserted and heat is provided, but the internal pressure is low and the extraction time is long enough to maximize the taste of the coffee.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 전기가 없는 환경에서도 열원만 구비되면 미리 설정된 압력 및 온도에서 커피를 추출할 수 있는 비전기식 커피 추출기구를 제공하는 것이다.A technical problem to be solved by the present invention is to provide a non-electrical coffee extraction device capable of extracting coffee at a preset pressure and temperature if only a heat source is provided even in an environment without electricity.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일실시예에 의한 설정온도에서의 구동되는 비전기식 커피 추출기구는 소정의 기체공간을 남겨두고 물이 충진되며 열을 제공받는 물충진부; 공급관, 챔버, 필터, 및 열가동밸브를 포함하는 필터바스켓부; 및 상기 필터바스켓부를 통과한 추출액을 담는 커피용기부;를 포함하고, 상기 공급관은 상기 물충진부로부터 상기 챔버로의 유로를 정의하고, 상기 챔버는 상부에 결합되는 상기 필터와 함께 분쇄원두가 추출되는 공간을 정의하고, 상기 열가동밸브는 상기 공급관에 정의된 유로를 막도록 상기 공급관 내주면에 결합되며, 상기 열가동밸브는 제조시 설정된 온도 이상이 되면 내부구조가 변동되어 제1유로가 형성되며, 상기 물충진부로부터 상승된 물은 상기 제1유로를 통하여 상기 막힌 부분을 통과할 수 있다.In order to solve the above technical problem, a non-electric coffee extracting device driven at a set temperature according to an embodiment of the present invention is filled with water leaving a predetermined gas space and a water filling unit receiving heat; A filter basket unit including a supply pipe, a chamber, a filter, and a thermally operated valve; and a coffee container portion containing the extract that has passed through the filter basket portion, wherein the supply pipe defines a flow path from the water filling portion to the chamber, and the chamber, together with the filter coupled to the upper portion, extracts ground beans. The thermally operated valve is coupled to the inner circumferential surface of the supply pipe to block the flow path defined in the supply pipe, and when the temperature of the thermally operated valve exceeds a set temperature during manufacture, the internal structure is changed to form a first flow path, , Water raised from the water filling unit may pass through the blocked portion through the first flow path.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일실시예에 의한 설정온도에서의 구동되는 비전기식 커피 추출기구는 소정의 기체공간을 남겨두고 물이 충진되며 열을 제공받는 물충진부; 공급관, 챔버, 필터, 및 열가동밸브를 포함하는 필터바스켓부; 및 상기 필터바스켓부를 통과한 추출액을 담는 커피용기부;를 포함하고, 상기 공급관은 상기 물충진부로부터 상기 챔버로의 유로를 정의하고, 상기 챔버는 상부에 결합되는 상기 필터와 함께 분쇄원두가 추출되는 공간을 정의하고, 상기 열가동밸브는 제조시 설정된 온도 이상이 되면 내부구조가 변동되어 제1유로가 형성되며, 상기 열가동밸브는 상기 설정된 온도에 도달하기 전에 상기 공급관에 정의된 유로를 막도록 상기 공급관 내주면에 결합되나, 미량의 물은 통과되도록 상기 제1유로에 비해 미세한 제2유로가 형성되며, 상기 물충진부로부터 상승된 물은 상기 제1유로를 통하여 상기 막힌 부분을 통과할 수 있다.In order to solve the above technical problem, a non-electric coffee extracting device driven at a set temperature according to an embodiment of the present invention is filled with water leaving a predetermined gas space and a water filling unit receiving heat; A filter basket unit including a supply pipe, a chamber, a filter, and a thermally operated valve; and a coffee container portion containing the extract that has passed through the filter basket portion, wherein the supply pipe defines a flow path from the water filling portion to the chamber, and the chamber, together with the filter coupled to the upper portion, extracts ground beans. When the temperature of the thermally operated valve exceeds the set temperature during manufacture, the internal structure is changed to form a first flow path, and the thermally operated valve closes the flow path defined in the supply pipe before reaching the set temperature. Although coupled to the inner circumferential surface of the supply pipe, a fine second flow path is formed compared to the first flow path so that a small amount of water can pass through, and the water rising from the water filling part can pass through the blocked part through the first flow path. there is.
본 발명의 일실시예에서, 상기 열가동밸브는, 내부에 열팽창물질을 포함하는 열가동부; 상기 열가동부에 일부가 삽입되어 결합되며 상기 열팽창물질의 팽창압력을 전달받아 스트로크(stroke)를 발생시키는 피스톤샤프트; 상기 피스톤샤프트의 일단과 접하여 움직임이 연동되는 샤프트연동부; 상기 열가동부에 고정결합되는 밸브막; 및 상기 샤프트연동부와 연결되며 상기 밸브막과 접한상태에서 상기 스트로크가 발생하면 상기 제1유로가 형성되도록 상기 밸브막과 떨어지는 막접촉부;를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the thermally movable valve includes a thermally movable unit containing a thermally expandable material therein; a piston shaft which is partially inserted into and coupled to the thermally movable part and generates a stroke by receiving the expansion pressure of the thermally expandable material; a shaft interlocking unit that comes in contact with one end of the piston shaft and interlocks its movement; a valve film fixedly coupled to the thermally movable part; and a membrane contact portion that is connected to the shaft coupling portion and separates from the valve membrane to form the first flow path when the stroke occurs while in contact with the valve membrane.
본 발명의 일실시예에서, 상기 열가동밸브는, 탄성수단; 및 프레임;을 더 포함하고, 상기 프레임은 상기 샤프트연동부와 연결되며 하단에서 상기 탄성수단의 일단과 결합되고, 상기 탄성수단의 타단은 상기 밸브막과 연결되어 복원력을 제공할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the thermally operated valve may include: elastic means; and a frame, wherein the frame is connected to the shaft linkage unit and coupled to one end of the elastic means at a lower end, and the other end of the elastic means is connected to the valve membrane to provide a restoring force.
본 발명의 일실시예에서, 상기 열가동밸브는, 오링;을 더 포함하며, 상기 오링은 상기 열가동밸브의 외면에 교체 가능하게 결합될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the thermally operated valve further includes an O-ring, and the O-ring may be coupled to an outer surface of the thermally operated valve to be replaceable.
본 발명의 일실시예에서, 상기 샤프트연동부는, 상기 피스톤샤프트의 일부 삽입되어 상기 피스톤샤프트의 움직임이 안내되는 삽입홈이 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the shaft linkage portion may be formed with an insertion groove in which a portion of the piston shaft is inserted to guide the movement of the piston shaft.
본 발명은 종래 모카포트의 장점은 그대로 채용하면서 원하는 압력과 온도 조건에서 커피를 추출할 수 있어 에스프레소와 가깝거나 동일한 맛의 커피를 추출할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of extracting coffee with a taste similar to or identical to that of espresso by extracting coffee under desired pressure and temperature conditions while employing the advantages of a conventional moka pot as it is.
본 발명은 산이나 바다, 오지와 같이 전기가 제공되지 않는 환경에서도 별도의 열원만 있다면 원하는 온도와 압력에서 커피를 추출할 수 있으므로 어디서나 간편하게 에스프레소 수준의 고급커피를 제조하여 그 커피의 맛과 향을 즐길 수 있는 효과가 있다.The present invention can extract coffee at the desired temperature and pressure even in environments where electricity is not provided, such as mountains, seas, or remote areas, as long as there is a separate heat source, so that high-quality espresso-level coffee can be easily prepared anywhere and the taste and aroma of the coffee can be enjoyed. There are effects you can enjoy.
도 1은 종래의 모카포트를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 설정온도에서의 구동되는 비전기식 커피 추출기구를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 필터바스켓부를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 열가동밸브를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 열가동밸브의 분해도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 설정온도에서의 구동되는 비전기식 커피 추출기구의 실시에 있어서 제2유로를 통한 물의 흐름을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 설정온도에서의 구동되는 비전기식 커피 추출기구의 실시에 있어서 제2유로를 통한 물의 흐름을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 설정온도에서의 구동되는 비전기식 커피 추출기구의 실시에 있어서 제1유로를 통한 물의 흐름을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 설정온도에서의 구동되는 비전기식 커피 추출기구의 실시에 있어서 제1유로를 통한 물의 흐름을 나타낸 것이다.1 is a view showing a conventional moka pot.
Figure 2 shows a non-electric coffee extraction mechanism driven at a set temperature according to an embodiment of the present invention.
3 shows a filter basket part according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a thermally operated valve according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded view of a thermally operated valve according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 shows the flow of water through the second flow path in the implementation of the non-electric coffee extraction device driven at the set temperature according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 shows the flow of water through the second flow path in the practice of a non-electric coffee extraction device driven at a set temperature according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 shows the flow of water through the first flow path in the implementation of the non-electric coffee extraction device driven at the set temperature according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 shows the flow of water through the first flow path in the implementation of the non-electric coffee extraction device driven at the set temperature according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and includes all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 설정온도에서의 구동되는 비전기식 커피 추출기구(이하, 간략하게 '추출기구'라 한다)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a non-electric coffee extraction device (hereinafter, simply referred to as an 'extraction device') driven at a set temperature according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
열제공부(100)는 휴대용 가스버너, 인덕션 등과 같이 물충진부(200)에 열을 전달할 수 있는 것이라면 어떤 것이든 사용할 수 있다. 다만, 열제공부(100)는 지나치게 높은 열을 지속적으로 전달하는 것을 사용하는 것에 비해 수동식 또는 전기식으로 열전달 온도를 제어할 수 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다.The
상술한 바와 같이 열제공부(100)는 전기식 가열수단을 사용할 수는 있으나 본 발명에 의한 추출기구가 전기를 사용하지 않는다는 점과는 구별된다. 가스버너와 같이 열제공부(100)로서 비전기식의 제품을 사용할 경우 본 발명은 전기가 전혀 없는 환경에서도 실시될 수 있는 장점을 가진다.As described above, the
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 추출기구(1)는 물충진부(200), 필터바스켓부(300) 및 커피용기부(400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
물충진부(200)는 충진용기(210) 및 안전밸브(220)를 포함한다.The
충진용기(210)는 내부에 물(W)이 충진될 수 있도록 어느 정도 부피를 가지고 형성될 수 있다. 충진용기(210)의 종단면적은 아래로 갈 수록 넓게 형성될 수 있다.The
충진용기(210)는 커피를 추출하기 위한 양의 물 이외에 기압이 형성될 수 있는 공간이 내포되도록 그 크기가 결정될 수 있다.The size of the
충진용기(210) 내부에 기체는 물(W)이 가열되면 그 열을 전달받아 압력이 높아진다. 이렇게 되면, 충진용기(210) 내부의 물(W)은 충진용기(210) 내부의 기체와 외부 기체와의 압력차이에 의하여 외부로 배출되는 유동이 발생할 수 있다. 충진용기(210) 내부의 물(W)은 공급관(320), 챔버(310) 및 배출유로(420)를 순차적으로 지나 배출구(425)를 통하여 나올 수 있는 힘을 제공받는다. 다만, 열가동밸브(330)가 닫혀있는 동안에는 이러한 유동이 일부 제한될 수 있다.When the water (W) is heated, the gas inside the
충진용기(210)는 상부가 개방될 수 있다. 물(W)은 개방된 충진용기(210)의 상부로부터 충진될 수 있으며, 필터바스켓부(300)는 충진용기(210)의 개방된 상부로부터 삽입되어 충진용기(210)와 결합될 수 있다.The top of the
충진용기(210)의 외측면에는 손잡이(H)가 연결될 수 있다.A handle H may be connected to the outer surface of the
충진용기(210)는 열을 전달 받을 수 있도록 스테인리스, 알루미늄의 재질로 형성될 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 충진용기(210)는 열에 의한 내구성을 갖는 강화유리 재질로 형성될 수 있다. 다만 이러한 경우라도 열을 전달하는 바닥면은 금속재질로 형성하는 것이 바람직하다. 충진용기(210)가 투명한 경우 물(W)의 흐름 상태가 관찰될 수 있다.The
안전밸브(220)는 충진용기(210)의 일면을 관통하여 결합될 수 있다.The
안전밸브(220)는 폐쇄된 상태로 충진용기(210) 내부와 연통되게 결합될 수 있다.The
안전밸브(220)는 일정 수준 이상의 압력을 받으면 개방될 수 있다. 따라서 안전밸브(220)는 내부의 압력이 지나치게 높아져 충진용기(210)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.The
실시예에 따라, 안전밸브(220)는 사용자의 외력에 의해 선택적으로 개폐가 이루어지는 구조로 설치될 수 있다.Depending on the embodiment, the
도 3 내지 도 5는 필터바스켓부(300) 및 이의 하위 구성요소를 구체적으로 나타낸 것이다.3 to 5 show the
도 3 내지 도 5를 참조하면, 필터바스켓부(300)는 챔버(310), 공급관(320) 및 열가동밸브(330)를 포함할 수 있다. 필터바스켓부(300)는 충진용기(210) 및 커피용기부(400)와 각각 탈착가능하게 결합될 수 있다. 이를 위해, 상기 구성요소들은 상호 나사결합되기 위한 구조(나사산 및 이에 대응하는 내면구조)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 3 to 5 , the
챔버(310)는 상부와 하부가 개구된 관(PIPE)의 형상으로 형성될 수 있다. 챔버(310)의 상부는 개방되고 하부는 그 일부가 닫힌 형상으로 형성될 수 있다.The
챔버(310)의 하부는 분쇄원두(P/C)가 새지 않으면서 물이 통과될 수 있는 정도의 크기의 유입공(311)이 형성되며 상부는 필터(313)와 결합되어 분쇄원두(P/C)에 대하여 닫힌 공간을 형성한다. 구체적으로, 챔버(310)에 분쇄원두(P/C)를 공급한 후 필터(313)로 상부를 닫으면 분쇄원두(P/C)는 상부 또는 하부로 이동하지 않는다.The lower part of the
챔버(310) 하부면은 물이 통과되며, 챔버(310)의 상부에 배치된 필터(313)는 커피 추출액(E)이 통과될 수 있다. 챔버(310)의 하부면은 공급관(320)와 연통하는 복수의 유입공(311)이 형성될 수 있다.Water passes through the lower surface of the
필터(313)는 유입공(311)과는 그 재질 및 형성된 구멍의 크기가 다를 수 있다. 유입공(311)은 단순히 물(W)이 통과되기 위한 것이나, 필터(313)는 커피 추출액(E)이 통과되는 것으로서 그 기술적 목적이 다르기 때문이다.The material of the
챔버(310)는 스테인레스, 알루미늄 등과 같은 부식에 내구성을 갖는 금속재질을 포함할 수 있다.The
공급관(320)은 챔버(310)의 하부로부터 일정길이를 갖도록 연장되어 형성될 수 있다. 공급관(320)은 충진용기(210)하부로부터 챔버(310)에 이르는 유로를 정의할 수 있다.The
공급관(320)의 상부는 챔버(310)의 하부면과 연결되며 하부는 충진용기(210)의 하부와 연통될 수 있다. 따라서 공급관(320)의 하단은 충진용기(210)의 하부면으로부터 일정간격을 둘 수 있다.The upper part of the
열가동밸브(330)는 공급관(320)의 내경에 접하여 공급관에 결합될 수 있다. 열가동밸브(330)는 억지 끼움 결합될 수 있는데, 억지 끼움이란 열가동밸브(330)의 최외곽을 이루는 오링(332)이 압착된 상태에서의 결합을 의미할 수 있다. 이 경우 오링(332)은 공급관(320)의 내경(D2)과 동일하거나 큰 지름(D1)으로 형성될 수 있다.The thermally operated
만약 다양한 크기의 제품에 있어서 공급관(320)의 내경(D2)의 크기가 서로 다른 경우, 이는 오링(332)의 지름(D1)이 크기를 변경함으로써 맞춤 결합되도록 설계될 수 있다. 즉, 오링(332)의 교체만으로 다양한 크기의 공급관(320)에 대하여 적응할 수 있다.If the size of the inner diameter (D2) of the
열가동밸브(330)는 프레임(331), 오링(332), 샤프트연동부(333), 열가동부(335), 피스톤샤프트(336), 밸브막(337) 및 탄성수단(338)을 포함할 수 있다.The thermally
프레임(331)은 열가동밸브(330)의 외형을 형성한다.The
프레임(331)의 상부는 샤프트연동부(333)와 연결되며, 외측에는 오링(332)이 결합될 수 있다. 오링(332)은 고무와 같은 탄성을 가진 재질을 포함할 수 있다.An upper portion of the
샤프트연동부(333)는 피스톤샤프트(336)의 상단과 접하도록 형성되며, 피스톤샤프트(336)로부터 상부로 미는 힘을 전달받을 수 있다.The
샤프트연동부(333)는 대략적으로 호(弧) 형상으로 형성될 수 있으며 피스톤샤프트(336)에 대응되는 위치에 삽입홈(334)이 형성될 수 있다. 삽입홈(334)은 피스톤샤프트(336)의 상단이 일부 삽입되며 피스톤샤프트(336)의 이탈을 방지할 수 있다.The
열가동부(335)는 프레임(331) 내측에 길이방향을 따라 배치될 수 있다.The thermally
열가동부(335)는 밸브막(337)과 결합되며, 그 내부로부터 외부로 연통하게 배치되는 피스톤샤프트(336)와 결합된다.The thermally
열가동부(335)는 그 내부에 파라핀과 같은 열팽창물질을 포함할 수 있다. 열팽창물질은 피스톤샤프트(336) 하부와 결합되며, 열에 의하여 팽창되어 피스톤샤프트(336)을 상승시킬 수 있다.The thermally
열가동부(335) 내부에 포함되는 열팽창물질은 그 종류 및 양 중 적어도 하나에 따라 피스톤샤프트(336)가 가동되는 온도가 달라질 수 있다. 예를 들어, 피스톤샤프트(336)는 80℃이상의 온도가 되면 급격한 팽창압력을 받아 소정거리 상승 동작된다(stroke). 예를 들어, 피스톤샤프트(336)는 93℃이상의 온도가 되면 급격한 팽창압력을 받아 소정거리 상승 동작된다(stroke). 예를 들어, 피스톤샤프트(336)는 95℃이상의 온도가 되면 급격한 팽창압력을 받아 소정거리 상승 동작된다(stroke). 피스톤샤프트(336)는 Y2만큼 돌출되어 Y1+Y2만큼 외부로 돌출된 상태가 된다. 이 때, 프레임(331)의 하단과 열가동부(335)의 하단은 Y2만큼 위치차이가 난다.The temperature at which the
열가동부(335)는 상술한 예시와 같이 다양한 온도를 기점으로 가동될 수 있는데, 열가동부(335)가 가동되는 설정온도는 열가동부(335)가 제조될 때 결정될 수 있다. 실제로 열에 의해 구동되는 제품은 예를 들어, -5℃ 내지 100℃ 등 가능한 범위에서 주문자가 원하는 작동온도를 얼마든지 설정할 수 있다. 즉, 열가동부(335)는 목적하는 온도(설정온도)에 대응하여 제조될 수 있다.The thermally
또한, 상술한 바와 같이 열가동부(335)는 열적 요인에 의하여 구동되는 것으로서 전기를 사용하지 않으면서 설정온도에서 동작할 수 있는 구성요소이다.In addition, as described above, the thermally
피스톤샤프트(336)의 스트로크(stroke)에 의하여 샤프트연동부(333)가 힘을 전달받으며, 이와 연결된 프레임(331) 및 오링(332)이 열가동부(335)에 대하여 상대적으로 상승될 수 있다. 이 때, 열가동부(335)에 결합된 밸브막(337)과 막접촉부(339)의 접촉이 해제되므로 열가동밸브(330)가 개방상태가 된다. 열가동밸브(330)가 개방상태가 되면 제1유로(331a)가 형성된다. 이 때, 탄성수단(338)은 압축된 상태가 되는데, 이는 밸브막(337)가 프레임(331)하단 사이의 거리가 Y2만큼 짧아진 결과이다.The
밸브막(337)은 열가동부(335)에 고정되어 결합될 수 있다.The
밸브막(337)은 대략 도넛형상으로 형성될 수 있으며, 막접촉부(339)와 면접하거나 막접촉부(339)로부터 거리를 둠으로써 열가동밸브(330)를 닫히거나 열린상태가 되도록 할 수 있다.The
밸브막(337)은 밸브막(337)을 관통하는 적어도 하나의 제2유로(337a)가 형성될 수 있다. 제2유로(337a)는 열가동밸브(330)가 개방되기 전이라도 미세한 통로를 제공하므로 공급관(320)로부터 물충진부(200)가 완전히 닫힌 공간이 되지 않도록 한다.In the
탄성수단(338)은 상단이 밸브막(337)의 하부와 연결되며, 하단이 프레임(331)의 하단과 연결되어 양자에 복원력을 제공할 수 있다.The elastic means 338 has an upper end connected to the lower portion of the
탄성수단(338)은 스프링을 포함할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 복원력을 제공할 수 있는 수단이라면 채택될 수 있다.The elastic means 338 may include a spring, but is not necessarily limited thereto, and any means capable of providing a restoring force may be employed.
탄성수단(338)은 피스톤샤프트(336)가 상승되지 않은 상태에서는 평형상태이며 피스톤이 상승되면 압축된다. 탄성수단(338)은 열가동부(335)의 온도가 설정온도 미만으로 떨어지면 하강되는 피스톤샤프트(336)가 샤프트연동부(330)와 지속적으로 면접할 수 있도록 반대방향으로 복원력을 제공하여 가열전 상태로 복귀할 수 있도록 한다.The elastic means 338 is in a state of equilibrium when the
다시 도 2를 참조하면, 커피용기부(400)는 커피용기(410) 및 배출관(420)을 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 2 , the
커피용기(410)는 스테인리스, 알루미늄의 재질로 형성될 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 커피용기(410)는 열에 의한 내구성을 갖는 강화유리 재질로 형성될 수 있다. 커피용기(410)가 투명한 경우 물(W)의 흐름 상태가 관찰될 수 있다.The
커피용기(410)는 하부가 챔버(310) 상부와 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 이 때, 필터(313)와 커피용기(410)하부 사이에는 기밀성 향상을 위하여 가스켓(미도시)이 배치되어 결합될 수 있다.The lower portion of the
커피용기(410)하부는 필터(313)면적과 대응하는 공간이 짧은 높이로 정의되며 중앙에는 배출관(420)이 형성될 수 있다.The lower part of the
배출관(420)은 필터(313)를 통과한 추출액(E)이 배출되는 유로를 정의할 수 있다.The
커피용기(410)의 내측 공간은 커피용기(410) 하부 및 이와 연결된 배출관(420)에 의하여 구획될 수 있다. 이하에서는, 커피용기(410) ‘내부’는 커피용기(410) 내측 공간에서 배출관(420)에 의해 구획된 내측 공간을 제외한 것으로 표현하기로 한다.The inner space of the
추출액(E)은 배출관(420)에 의하여 정의된 유로를 따라 상승하며 배출구(425)를 통하여 커피용기(410)로 내부로 배출된다.The extract (E) rises along the path defined by the
배출구(425)의 위치는 커피용기(410) 내부에 충진되는 추출액(E)의 최대 높이보다는 높게 형성될 수 있다.The position of the
배출관(420)의 상부에는 추출액(E)이 커피용기(410) 하부로 유도되도록 갓(421)이 형성될 수 있다.A
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 추출기구(1)의 사용방법 및 동작에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 설명에 앞서, 물충진부(200), 필터바스켓부(300) 및 커피용기부재(400)가 서로 기밀이 유지될 수 있게 결합된 상태를 가정하며, 물충진부(200)에는 물(W)이, 챔버(310)에는 분쇄원두(P/C)가 충진된 상태를 기점으로 하여 설명한다.Hereinafter, the method of use and operation of the
도 2에 도시한 바와 같이, 물(W)이 수용된 물충진부(200)를 열제공부(100) 상에 올려 놓고 가열하면 물충진부(200) 내부의 공기의 온도가 상승하게 된다. 열역학 법칙(PV=nRT)에 의하면 압력상승은 온도상승에 비례하므로, 물충진부(200) 내부공기에 의한 압력이 상승하여 물(W)을 공급관(320)측으로 밀어내게 된다.As shown in FIG. 2 , when the
물(W)은 공급관(320) 내측을 따라 상승하여 열가동밸브(330) 주변까지 상승하여 열가동밸브(330)에 열을 전달한다. 여기서, 물(W)은 완전히 움직임이 제한된 것은 아니며 물(W)의 일부는 제2유로(337a)를 통하여 소량 챔버(310)내로 유입될 수 있다(도 6 및 도 7 참조).The water (W) rises along the inside of the
챔버(310) 내로 유입된 물(W)은 분쇄원두(P/C)가 더운 수분을 머금은 촉촉한 상태로 만든다. 이러한 상태는 드립커피(drip coffee)를 내릴 때, 분쇄원두(P/C) 전체가 젖을 정도의 물을 적시고 약 30초간 뜸을 들이는 것과 유사하다.The water (W) introduced into the
분쇄원두(P/C)는 따뜻한 물을 머금은 상태에서 분쇄입자간 거리가 벌어지는 등 커피를 추출하기에 유리한 조건이 될 수 있다.Ground beans (P / C) can be an advantageous condition for extracting coffee, such as widening the distance between the ground particles in a state of soaking in warm water.
한편, 챔버(310) 내로 일부 물(W)이 흘러감에도 불구하고 물충진부(200) 내부의 기압은 점점 높아진다. 이는 흘러간 물의 양이 온도상승에 따른 기압을 상쇄할만큼 충분하지 않기 때문이다.Meanwhile, despite some water (W) flowing into the
물충진부(200) 내부의 기압은 열가동밸브(330)가 개방되어 제1유로(331a)가 형성될 때까지 상승한다. 이 때, 최대기압은 물충진부(200)에서 충진되어야 하는 물(W)을 제외한 부피를 결정함으로써 결정될 수 있다. 즉, 목적하는 최대기압이 높을 수록 물충진부(200)의 나머지 부피(물을 제외한 공간의 부피)를 적게 결정하여 물충진부(200)를 설계할 수 있다. 이러한 설계는 부피가 압력에 반비례하는 열역학법칙(PV=nRT)를 고려한 것이다.The air pressure inside the
가능하면, 최대압력이 9bar에 가깝게 설계될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면 최대압력이 9bar보다 높게 설정될 수 있다. 이는 충진된 물(W)이 상승됨에 따라 물충진부(200) 내부 기체 부피가 상승하여 압력이 점차 낮아짐을 고려한 것으로 추출과정에서의 평균 압력을 9bar에 가깝게 하기 위한 것이다.If possible, the maximum pressure can be designed as close to 9 bar. According to another embodiment, the maximum pressure may be set higher than 9 bar. This is in consideration of the fact that the gas volume inside the
열가동밸브(330)는 설정온도가 되었을 때 개방되어 제1유로(331a)를 형성한다(도 8 및 도 9 참조). 열가동밸브(330)의 설정온도는 93℃가 되는 것이 바람직하다. 한편, 열가동밸브(330)가 개방되는 설정온도는 93℃보다 낮게 설정될 수도 있다. 이는 물(W)과 열가동밸브(330)가 열평형에 이르는 시간이 필요할 수 있기 때문에 물(W)이 93℃에 이르렀을 때 이보다 낮은 온도에서 열가동밸브(330)가 개방되도록 설계할 수 있기 때문이다.The
열가동밸브(330)가 개방되어 제1유로(331a)가 정의되면, 물(W)은 물충진부(200) 내부 기체의 압력에 의하여 빠르게 상승한다.When the
물(W)은 분쇄원두(P/C)가 충진된 필터를 통과하면서 추출액을 형성하며 추출액은 배출관(420)이 정의하는 유로를 따라 상승하여 배출구(425)로 배출될 수 있다.Water (W) forms an extract liquid while passing through a filter filled with ground coffee beans (P/C), and the extract liquid may rise along a flow path defined by the
커피의 추출이 완료되면 열제공부(100)를 동작하지 않도록 하여 온도가 자연히 식도록 할 수 있다. 개방되었던 제1유로(331a)는 열가동밸브(330)가 식음에 따라 폐쇄된다. 이 과정에서, 탄성수단(338)는 그 복원력을 통해 밸브막(337)과 막접촉부(339)가 상호 가압에 의해 완전 폐쇄가 이루어지도록 보조한다.When coffee extraction is completed, the
위와 같은 사용방법에 의하여 사용자는 커피용기(410)로부터 추출액(E)을 따라내어 음미할 수 있게 된다.According to the above usage method, the user can pour out the extract E from the
본 발명의 실시예에 따르면 커피 추출액(E)은 에스프레소와 같거나 매우 가까운 맛을 낼 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the coffee extract (E) can taste the same as or very close to espresso.
본 발명은 모카포트의 장점을 그대로 채용하면서 열가동밸브(330)를 포함하도록 하여 추출온도를 결정하고 물충진부(200) 내부의 부피를 결정하여 최대압력을 결정함으로써 상업용 에스프레소의 추출조건과 같거나 이에 매우 유사한 조건을 제공할 수 있는 효과가 있다.The present invention adopts the advantages of the moka pot as it is, and determines the extraction temperature by including the
또한, 본 발명은 제2유로(337a)를 통하여 추출 전 분쇄원두(P/C)를 적셔 뜸을 들이는 구성을 제공함으로써 더욱 맛있는 커피 추출액(E)을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of providing a more delicious coffee extract (E) by providing a configuration in which the ground beans (P / C) are wetted and steamed before extraction through the second flow path (337a).
또한, 본 발명은 전기를 사용하지 않고도 원하는 온도와 압력으로 커피를 추출할 수 있다. 물론, 온도와 압력은 대부분 제조시 설계된 물충진부(200)와 열가동부(335)의 구조, 물질에 의존한다. 커피 추출 시 다른 설정온도로 추출하고자 할 때에는 다른 온도에서 구동되는 열가동부(335)가 포함된 열가동밸브(330)을 교체하면 된다.In addition, the present invention can extract coffee at a desired temperature and pressure without using electricity. Of course, the temperature and pressure mostly depend on the structure and material of the
결국 본 발명은 가스버너와 같이 열제공수단과 분쇄커피, 물이 구비되는 한 전기가 없는 곳에서도 설정된 온도와 압력에서 추출된 에스프레소와 같거나 이에 가까운 품질의 커피가 제공될 수 있는 효과가 있다.As a result, the present invention has the effect that coffee of the same quality as or close to that of espresso extracted at a set temperature and pressure can be provided even in a place without electricity as long as a heat supply means, ground coffee, and water such as a gas burner are provided.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 추출기구(1)는 공급관 내부(320)에 배치되는 다른 하나의 역열가동밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다. 역열가동밸드는 열가동밸브와 대체적으로 동일하나, 설정온도 미만에서는 개방되고 설정온도 이상에서는 폐쇄될 수 있도록 설계된 것이다. 이는 밸브막과 막접촉부가 설정온도 미만의 상태에서는 떨어진 상태로 배치하고, 열가동부의 스트로그에 의하여 밸브막이 막접촉부에 면접하도록 설계함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 역열가동밸브는 95℃에서 폐쇄되도록 결정될 수 있다. 예를 들어, 역열가동밸브는 95℃보다 약간 낮은온도(물이 95℃일 때 개방되도록)에서 폐쇄되도록 결정될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 커피가 설정온도 범위(예를 들어, 93℃ 이상 95℃이하)에서 추출될 수 있는 조건을 제공한다. 사용자는 커피가 추출되다가 멈출경우 열제공부(100)를 중단함으로써 다시 설정온도 범위에서 커피가 추출될 수 있도록 제어할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, conditions in which coffee can be extracted in a set temperature range (eg, 93 ° C. or more and 95 ° C. or less) are provided. When coffee stops being extracted, the user can control coffee to be extracted again within the set temperature range by stopping the
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
100: 열제공부
200: 물충진부
210: 충진용기
220: 안전밸브
300: 필터바스켓부
310: 챔버
311: 유입공
313: 필터
320: 공급관
330: 열가동밸브
331: 프레임
331a: 제1유로
337a: 제2유로
332: 오링
333: 샤프트연동부
334: 삽입홈
335: 열가동부
336: 피스톤샤프트
337: 밸브막
338: 탄성수단
339: 막접촉부
400: 커피용기부
410: 커피용기
420: 배출관
425: 배출구
430: 추출필터
E: 추출액
H: 손잡이
P/C: 분쇄원두
W: 물100: heat study
200: water filling unit
210: filling container
220: safety valve
300: filter basket part
310: chamber
311: inlet hole
313: filter
320: supply pipe
330: thermally operated valve
331: frame
331a: first euro
337a: second flow
332: O-ring
333: shaft linkage
334: insertion groove
335: thermally movable unit
336: piston shaft
337 valve membrane
338 elastic means
339 membrane contact
400: coffee container
410: coffee container
420: discharge pipe
425: outlet
430: extraction filter
E: Extract
H: handle
P/C: ground beans
W: water
Claims (6)
공급관, 챔버, 필터, 및 열가동밸브를 포함하는 필터바스켓부; 및
상기 필터바스켓부를 통과한 추출액을 담는 커피용기부;를 포함하고,
상기 공급관은 상기 물충진부로부터 상기 챔버로의 유로를 정의하고,
상기 챔버는 상부에 결합되는 상기 필터와 함께 분쇄원두가 추출되는 공간을 정의하고,
상기 열가동밸브는 상기 공급관에 정의된 유로를 막도록 상기 공급관 내주면에 결합되며,
상기 열가동밸브는 제조시 설정된 온도 이상이 되면 내부구조가 변동되어 제1유로가 형성되며, 상기 물충진부로부터 상승된 물은 상기 제1유로를 통하여 상기 막힌 부분을 통과하는 것을 특징으로 하는 설정온도에서의 구동되는 비전기식 커피 추출기구.
a water filling unit filled with water leaving a predetermined gas space and receiving heat;
A filter basket unit including a supply pipe, a chamber, a filter, and a thermally operated valve; and
Including; coffee container portion containing the extract that has passed through the filter basket portion,
The supply pipe defines a flow path from the water filling part to the chamber,
The chamber defines a space in which ground beans are extracted together with the filter coupled thereto,
The thermally operated valve is coupled to an inner circumferential surface of the supply pipe to block a flow path defined in the supply pipe,
When the temperature of the thermally operated valve is higher than the temperature set during manufacture, the internal structure is changed to form a first flow path, and the water rising from the water filling part passes through the blocked part through the first flow path. Non-electrical coffee brewing equipment driven at temperature.
공급관, 챔버, 필터, 및 열가동밸브를 포함하는 필터바스켓부; 및
상기 필터바스켓부를 통과한 추출액을 담는 커피용기부;를 포함하고,
상기 공급관은 상기 물충진부로부터 상기 챔버로의 유로를 정의하고,
상기 챔버는 상부에 결합되는 상기 필터와 함께 분쇄원두가 추출되는 공간을 정의하고,
상기 열가동밸브는 제조시 설정된 온도 이상이 되면 내부구조가 변동되어 제1유로가 형성되며,
상기 열가동밸브는 상기 설정된 온도에 도달하기 전에 상기 공급관에 정의된 유로를 막도록 상기 공급관 내주면에 결합되나, 미량의 물은 통과되도록 상기 제1유로에 비해 미세한 제2유로가 형성되며,
상기 물충진부로부터 상승된 물은 상기 제1유로를 통하여 상기 막힌 부분을 통과하는 것을 특징으로 하는 설정온도에서의 구동되는 비전기식 커피 추출기구.
a water filling unit filled with water leaving a predetermined gas space and receiving heat;
A filter basket unit including a supply pipe, a chamber, a filter, and a thermally operated valve; and
Including; coffee container portion containing the extract that has passed through the filter basket portion,
The supply pipe defines a flow path from the water filling part to the chamber,
The chamber defines a space in which ground beans are extracted together with the filter coupled thereto,
When the temperature of the thermally operated valve exceeds the set temperature during manufacture, the internal structure is changed to form a first flow path,
The thermally operated valve is coupled to the inner circumferential surface of the supply pipe to block the flow path defined in the supply pipe before reaching the set temperature, but a fine second flow path is formed compared to the first flow path so that a small amount of water passes,
The non-electric coffee extraction mechanism driven at the set temperature, characterized in that the water raised from the water filling portion passes through the blocked portion through the first flow path.
상기 열가동밸브는,
내부에 열팽창물질을 포함하는 열가동부;
상기 열가동부에 일부가 삽입되어 결합되며 상기 열팽창물질의 팽창압력을 전달받아 스트로크(stroke)를 발생시키는 피스톤샤프트;
상기 피스톤샤프트의 일단과 접하여 움직임이 연동되는 샤프트연동부;
상기 열가동부에 고정결합되는 밸브막; 및
상기 샤프트연동부와 연결되며 상기 밸브막과 접한상태에서 상기 스트로크가 발생하면 상기 제1유로가 형성되도록 상기 밸브막과 떨어지는 막접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 설정온도에서의 구동되는 비전기식 커피 추출기구.
According to claim 1 or 2,
The thermal operation valve,
A thermally movable unit containing a thermally expandable material therein;
a piston shaft which is partially inserted into and coupled to the thermally movable part and generates a stroke by receiving the expansion pressure of the thermally expandable material;
a shaft interlocking unit that comes into contact with one end of the piston shaft and interlocks its movement;
a valve film fixedly coupled to the thermally movable part; and
A non-electric coffee driven at a set temperature, characterized in that it comprises a; membrane contact portion connected to the shaft linkage and separated from the valve membrane to form the first flow path when the stroke occurs in a state in contact with the valve membrane. extractor.
상기 열가동밸브는,
탄성수단; 및 프레임;을 더 포함하고,
상기 프레임은 상기 샤프트연동부와 연결되며 하단에서 상기 탄성수단의 일단과 결합되고,
상기 탄성수단의 타단은 상기 밸브막과 연결되어 복원력을 제공하는 것을 특징으로 하는 설정온도에서의 구동되는 비전기식 커피 추출기구.
According to claim 3,
The thermal operation valve,
elastic means; And a frame; further comprising,
The frame is connected to the shaft linkage and is coupled to one end of the elastic means at the lower end,
The other end of the elastic means is driven at a set temperature, characterized in that connected to the valve film to provide a restoring force.
상기 열가동밸브는,
오링;을 더 포함하며,
상기 오링은 상기 열가동밸브의 외면에 교체 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 설정온도에서의 구동되는 비전기식 커피 추출기구.
According to claim 3,
The thermal operation valve,
It further includes an O-ring;
The O-ring is a non-electric coffee brewing device driven at a set temperature, characterized in that replaceably coupled to the outer surface of the thermally operated valve.
상기 샤프트연동부는,
상기 피스톤샤프트의 일부 삽입되어 상기 피스톤샤프트의 움직임이 안내되는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 설정온도에서의 구동되는 비전기식 커피 추출기구.
According to claim 3,
The shaft linkage part,
A non-electric coffee extraction device driven at a set temperature, characterized in that a portion of the piston shaft is inserted to form an insertion groove through which the movement of the piston shaft is guided.
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- 2021-09-27 KR KR1020210127581A patent/KR102594064B1/en active IP Right Grant
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