KR20230070219A - 필터 홀더 및 커피 머신 - Google Patents

Abstract

본원은 저부(23)를 갖는 리셉터클 부분(2)과, 유로 개구(3)를 개폐하는 밸브(4)가 그 위에 배치된 적어도 하나의 저부 측 유로 개구(3)를 포함하는 추출 물질, 특히 분쇄 커피가 담긴 필터를 수용하기 위한 필터 홀더(1)에 관한 것이다. 상기 밸브(4)는 선형 구동기(5)에 의해 이동할 수 있고, 따라서 브루잉(brewing) 시간을 설정하도록 제어될 수 있다. 또한, 이러한 필터 홀더(1)를 갖는 커피 머신을 제공하는 것이다.

Description

필터 홀더 및 커피 머신

본 발명은 추출 물질, 특히 분쇄 커피 등이 담긴 필터를 수용하는 필터 홀더 및 커피 머신에 관한 것이며, 상기 필터 홀더는 저부와 유로 개구를 개폐하기 위한 밸브가 배치된 적어도 하나의 저부측 유로 개구(flow-through opening)를 가진 리셉터클 부분을 포함한다.

US 4,924,922A에는 커피 머신의 드립-스루 리드(drip-through lid)가 개시되어 있으며, 필터 홀더에 있는 밸브는 용기를 삽입함으로써 개방된다. 밸브는 스프링에 의해 폐쇄 위치로 사전 하중이 가해지지만, 용기가 밸브 아래에 배치되어 있기 때문에 개방 상태를 유지한다.

EP 2 700 337 B1에는 밸브로 폐쇄될 수 있는 저부에서 출구를 가진 필터 홀더가 있는 커피 머신이 공개되어 있다. 용기가 필터 홀더 아래에 삽입되어 레버를 통해 밸브를 기계적으로 개방할 수 있으며, 레버를 선회하여 밸브를 개방하는 것이다. 이러한 기계적인 해결책으로는 뜨거운 물이 분쇄 커피와 접촉하는 시간을 수동적으로만 제어할 수 있다. 기계적인 결합으로 인해, 용기가 필터 홀더 아래에 있는 한 밸브는 개방되어 있기 때문에, 이것은 연장된 접촉 시간으로 인해 쓴맛 성분을 많이 흡수했을 수 있는 커피가 의도하지 않게 흘러 나오는 것을 피할 수 없는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 자동적으로 전환 가능한 밸브 구조를 갖는 필터 홀더를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 청구항 제1항의 특징을 갖는 필터 홀더로 이루어진다.

본 발명에 따르면, 필터 홀더의 저부에 위치한 유로 개구를 개폐하는 밸브가 선형 구동기를 통해 동작할 수 있다. 이것은 추출 물질을 갖는 추출 액체가 필터 홀더의 필터 내에서 유지되는 시간을 지정할 수 있게 한다. 추출 과정이 완료된 후, 밸브는 유로 개구를 폐쇄하여, 더 이상 액체는 필터 홀더로부터 유출될 수 없다. 전기 신호를 선형 구동기에 보내어 개방 상태를 변경할 수 있다. 즉, 유로 개구를 개방 또는 폐쇄할 수 있다. 이를 통해 센서 출력, 시간 간격, 프로그램 순서 등에 따른 제어 기능을 수행할 수 있다.

바람직하게는, 밸브와 선형 구동기(linear actuator) 사이에 적어도 하나의 굴곡 가이드를 갖는 굴곡 형태의 몸체가 제공된다. 이것은 선형 구동기의 이동 가능한 부분을 다른 방향으로 편향시킬 수 있게 한다. 예를 들어, 밸브는 수직방향으로 이동할 수 있고, 선형 구동기의 가동 부분은 수평방향으로 이동할 수 있으므로, 매우 컴팩트한 구조를 가질 수 있다.

바람직하게는, 저부 측의 유로 개구는 추출 액체를 분배하기 위한 필터 홀더의 저부 측의 출구에 튜브 또는 관형 채널을 통해 연결된다. 이것은 기계 및 전자 장치의 오염을 방지하고 식품 제품의 위생적인 취급을 보장한다. 튜브는 적어도 일부가 탄성 재료로 제조될 수 있다. 이것은 튜브의 단부 부분에서 안정적인 밀봉을 보장할 수 있게 한다. 또한, 가동 밸브가 태핏과 커넥터를 통해 유연한 튜브 섹션에 연결되었으면, 밸브의 개폐 동작 중에 튜브의 이동을 보상할 수 있게 한다. 밸브 동작 중에, 튜브는 예를 들어 3mm 내지 10mm, 특히 4mm 내지 8mm 사이의 스트로크로 압축될 수 있다. 튜브에 대한 특별한 탄성적인 설계를 하기위해서, 유로 개구와 연결 부분 사이의 상부 섹션에서 적어도 하나의 벨로우즈를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 선형 구동기의 가동 플런저는 밸브와 함께 수직방향으로 이동할 수 있는 튜브의 관형 커넥터를 통과한다. 이를 통해서 선형 구동기와 굴곡체를 튜브의 서로 다른 측면에 배치하여 컴팩트한 설계를 할 수 있다.

선형 구동기는 바람직하게 저부의 하부 측에 고정될 수 있고, 선형 구동기의 가동 플런저는 밸브와 함께 수직방향으로 이동할 수 있는 튜브 상의 커넥터의 채널을 통과한다.

추출 액체용 출구가 있는 필터 홀더의 베이스와 하부 측 사이에는, 바람직하게는 선형 구동기가 고정되는 폐쇄된 중공 챔버가 형성된다. 따라서 이것은 환경적 영향으로부터 보호되는 방식으로 배치된다.

선형 구동기는 바람직하게 전류가 공급될 수 있는 전자기 솔레노이드로 설계된다. 이를 통해 낮은 에너지 소비로 밸브를 제어할 수 있다. 또는, 선형 구동기를 전기 모터로 구동되는 스핀들 드라이브로 설계할 수도 있다. 또한 선형 구동기는 유압 또는 공압 구동기일 수도 있다.

밸브 조립체를 이동시키는 솔레노이드는 바람직하게, 정확히 2개의 이산된 안정 상태를 갖기 때문에, 쌍안정 선형 솔레노이드(bistable linear solenoid)로서 설계된다. 상태를 밸브 조립체에 연결하여 밸브의 상태, 개방 또는 폐쇄로 2개의 상태가 변환될 수 있다. 선형 솔레노이드의 상태 변화는 예를 들어 1ms의 짧은 전기 펄스를 인가함으로써 일어날 수 있다. 그 결과, 플런저 코어는 플런저 코어 베어링에서 하나의 안정된 단부 위치로부터 다른 단부 위치로 이동하여, 다시 거기에서 유지된다.

본 발명에 따른 필터 홀더는 바람직하게는 브래킷에 의해 커피 머신에 착탈식, 즉 제거가능한 방식으로 유지되어, 따라서 세척 작업을 위해 용이하게 제거될 수 있다. 여기에서, 필터 홀더는 선형 구동기, 특히 전자기 솔레노이드와 함께 제거될 수 있고, 그것은 선택적으로 필터 홀더로부터 제거될 수 있다.

바람직하게는, 필터 홀더는 홀더의 전기 접점에 연결되는 전기 접점을 가지며, 선형 구동기를 전환하기 위한 전기 신호가 접점을 통해 전달될 수 있다. 이를 통해, 예를 들어 전기적 접촉이 이루어진 후에 솔레노이드를 전환할 수 있다.

본 발명을 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시예를 통해 이하에서 더 상세하게 설명한다.
도 1은 필터 홀더를 갖는 본 발명에 따른 커피 머신의 측면도이다.
도 2는 커피 머신이 없는 본 발명에 따른 필터 홀더의 사시도이다.
도 3은 밸브 조립체를 갖는 필터 홀더의 상부의 측면도이다.
도 4는 도 3의 필터 홀더의 측면을 통한 단면도이다.

커피 머신(10)은 제어 및 작동 유닛을 갖는 하우징(13) 상에 배치된 물 탱크(12)를 포함한다. 물 탱크(12)의 물은 펌프 및 히터에 의해 가열되어 필터 홀더(1) 위에 배치된 고온수 입구(16)로 향해질 수 있다. 하우징(13)은, 용기(15)가 탑재되는 베이스 플레이트(14)를 포함한다.

필터 홀더(1)에는, 예를 들어 분쇄 커피 또는 차 등의 추출 재료를 넣은 여과지를 삽입한 필터를 배치할 수 있다. 여기서, 필터 홀더(1)는 고온수(hot water)용 입구(16) 아래의 브래킷(11)에 배치된다. 필터 홀더(1) 아래에는, 필터 홀더(1)로부터의 추출 액체를 그 안으로 회수할 수 있는 용기(15)가 배치되어 있다.

도 2 및 도 3은 커피 메이커(10)를 갖지 않은 필터 홀더(1)를 나타낸다. 필터 홀더(1)는 필터용 상향 개구 리셉터클을 가진 리셉터클 부분(2)을 포함하며, 리셉터클 부분은 저부(23)를 향하여 테이퍼져 있는 구성이다. 리셉터클 부분(2)의 외측에는, 브래킷(11)에서 위치를 결정하기 위한 리브(22) 또는 다른 위치 결정 수단이 설치되어 있다. 리셉터클 부분(2)의 상부 링에는 외측으로 돌출된 핸들 섹션(26)이 형성되며, 이를 통해 필터 홀더(1)가 브래킷(11)으로부터 제거되고 삽입될 수 있다.

필터 홀더(1)의 저부(23)에는, 유로 개구(3)를 개폐하기 위한 밸브(4)를 가진 밸브 장치가 제공되며, 솔레노이드(5) 형태의 선형 구동기에 의해 작동될 수 있다. 솔레노이드(5)는 굴곡 가이드(43)로 굴곡체(42)를 이동시키며 선형으로 이동 가능한 캐리지(44)로서 설계된 가동 플런저(6)를 포함한다. 캐리지(44)는 필터 홀더(1)의 선형 가이드를 따라 이동 가능하다. 조립된 위치에서, 캐리지(44)는 수평방향으로 안내된다. 굴곡 가이드(43)는 상부 스냅-인(in) 리셉터클(47)과 하부 스냅-인 리셉터클(48)을 포함할 수 있고, 그 안으로 태핏(53)이 안정 상태로 스냅-인 될 수 있다. 선택적으로, 굴곡 가이드(43)는 스냅-인 리셉터클(47 및 48) 없이 경사진 섹션으로만 설계될 수도 있다.

굴곡체(42)는 튜브(8)를 U자 형상으로 둘러싸고, 양측 레그에서 굴곡 가이드(43)를 갖고, 각각의 레그에서 태핏(53)이 안내된다. 2개의 태핏(53)은 커넥터(30)에 의해 튜브(8)에 고정된다.

도 4는 필터 홀더(1)의 단면도이다. 밸브(4)는 유로 개구(3)의 저부(23)에 배치되고, 폐쇄 위치에서 밸브 몸체를 통해 개구를 밀봉한다. 튜브(8)는 상부 섹션(81)에 의해 저부(23)에 연결되고, 상부 섹션은 반대측에서 커넥터(30)에 고정된다. 튜브(8)의 상부 섹션(81)은 벨로우즈를 포함하고, 밀봉을 손상시키지 않고 저부(23)에 대한 커넥터(30)의 수직방향 이동을 할 수 있게 한다.

커넥터(30)는 튜브(8)의 하부 섹션(82)을 통해 필터 홀더(1)의 하부 측에서 출구(7)에 연결된다. 또한, 하부 섹션(82)은 출구(7)에 대한 커넥터(30)의 상대적인 이동을 보상하기 위한 벨로우즈를 포함한다. 유로 개구(3)를 갖는 저부(23)는 튜브(8)를 통해 배출구(7)에 연결되고, 솔레노이드(5)는 튜브(8) 내의 유체 채널로부터 격리된다. 솔레노이드(5)는 필터 홀더(1)의 중공 챔버내에서 보호된다.

리셉터클(2)은 필터, 예를 들면 여과지 인서트를 리셉터클 부분(2)에 위치시키기 위한 내부 리브(rib)(24)를 포함한다. 필터 홀더 몸체(2)의 저부(23)에는 튜브(8)와 솔레노이드(5)를 둘러싸는 케이싱(25)이 고정되어 있다.

캐리지(44)를 통해 플런저(6)에서 유지되는 수평방향으로 변위 가능한 굴곡체(42)는, 굴곡 가이드(43)를 통해 연결편(30)에 부착되거나 일체로 형성된 태핏(53)에 작용한다. 이 경우, 커넥터(30)는 솔레노이드(5)의 플런저(6)에 대한 관형 부싱(45)을 포함하며, 상기 부싱(45)은 플런저(6)에 대하여 수직방향으로 이동 가능하다. 이런 목적을 위해, 부싱(45)은 단면이 타원형이거나 세장형(elongate) 일 수 있다. 커넥터(30)는 밸브 몸체(41)와 함께 가동 유닛을 형성한다. 이 경우, 밸브 몸체(41)는 상방으로 돌출하는 핀과, 유로 개구(3)를 폐쇄하기 위한 커버를 갖는다.

튜브(8)는, 하부 링(83)에 의해 커넥터(30)에 고정되고 상부 단부에서 링에 의해 유로 개구(3)에 고정되는 탄성 재료로 이루어진 상부 섹션(81)을 포함한다. 폐쇄 위치에서, 밸브 몸체(41)는 탄성 링에 위치하여 밀봉 작용을 하게 된다.

튜브(8)의 하부 섹션(82)은 상부 링(84)에 의해 커넥터(30)에 고정되고, 하부 단부에서 추출 유체용 배출구를 형성한다. 이런 구조는 액체가 튜브(8) 내의 유로 개구(3)로부터 출구(7)로 흐를 수 있게 하고, 튜브(8) 주위의 중공 챔버는 액체로부터 보호되도록 배치된다.

솔레노이드(5)는 필터 홀더(1)의 저부(23)에 고정되고, 플런저 코어를 2개의 안정 위치에서 유지하는 플런저 코어 베어링을 포함한다. 솔레노이드(5)에 전력을 공급하기 위해, 필터 홀더(1)가 브래킷(11)에 삽입되었을 때에 브래킷(11) 상의 전기 접점에 접촉하는 전기 접점에 리드선이 접속되어 있어서, 밸브(4)를 개폐하는 솔레노이드(5)의 작동이 프로그램 제어가 될 수 있고, 추출 액체, 특히 커피가 통과할 수 있다. 선택적으로, 플런저(6)를 갖는 솔레노이드가 또한 세척 작업을 위해 필터 홀더(1)로부터 분해될 수도 있다.

도시된 예시적인 실시예에서, 솔레노이드(5)의 플런저(6)의 수평방향 이동은 밸브(4)의 수직방향 이동으로 변환된다. 물론, 솔레노이드(5)의 플런저(6)의 이동을 수평방향이 아니라 밸브(4)의 이동에 대한 다른 각도로 정렬하는 것도 가능하다. 솔레노이드(5)의 작동은 커피 머신(10)을 통해 프로그램 제어될 수 있다.

또한, 캐리지(44)는 플런저(6)가 굴곡 가이드와 맞물리는 태핏에 연결되도록 커넥터(30)에 굴곡체(42)를 형성할 수 있다.

도시된 실시예에서, 선형 구동기는 전류를 공급할 수 있는 전자기 솔레노이드로서 설계된다. 그러나, 다른 선형 구동기, 예를 들어 전기모터, 유압, 또는 공압 구동기에 의해 구동되는 스핀들 드라이브를 사용할 수도 있다.

1 필터 홀더
2 리셉터클 부분
3 유로 개구
4 밸브
5 솔레노이드
6 플런저
7 출구
8 튜브
9 벨로우즈
10 커피머신
11 브래킷
12 물 탱크
13 하우징
14 베이스 플레이트
15 컨테이너
16 입구
22 리브
23 저부
24 내부 리브
25 케이싱
26 핸들 섹션
30 커넥터
41 밸브 몸체
42 굴곡체
43 굴곡 가이드
44 캐리지
45 부싱
47 상부 스냅-인 리셉터클
48 하부 스냅-인 리셉터클
53 태핏
81 상부 섹션
82 하부 섹션
83 하부 링
84 상부 링

Claims (16)

1. 저부(23)를 갖는 리셉터클 부분(2)과, 유로 개구(3)를 개폐하는 밸브(4)가 그 위에 배치된 적어도 하나의 저부 측 개구(3)를 포함하는 추출 물질, 특히 분쇄 커피를 담은 필터를 수용하기 위한 필터 홀더(1)에 있어서, 상기 밸브(4)는 선형 구동기(5)에 의해 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 필터 홀더.
2. 제1항에 있어서, 밸브(4)와 선형 구동기(5) 사이에 적어도 하나의 굴곡 가이드(43)를 갖는 굴곡체(42)가 제공되는 것을 특징으로 하는 필터 홀더.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 밸브(4)는 수직방향으로 이동 가능하고, 선형 구동기(5)의 플런저(6)는 수평방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 필터 홀더.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 저부 측의 유로 개구(3)는 튜브(8)를 통해 추출 물질을 분배하기 위한 필터 홀더(1)의 저부 측의 출구(7)에 연결되는 것을 특징으로 하는 필터 홀더.
5. 제4항에 있어서, 튜브(8)는 탄성 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 필터 홀더.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 가동 밸브(4)는 태핏(53) 및 커넥터(30)를 통해 탄성 튜브(8)의 상부 섹션(81)에 연결되는 것을 특징으로 하는 필터 홀더.
7. 제6항에 있어서, 선형 구동기(5)는 상기 튜브(8)상의 커넥터(30)를 통과하고, 상기 커넥터는 상기 밸브(4)와 함께 수직방향으로 이동 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 필터 홀더.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 유로 개구(3)와 커넥터(30) 사이의 튜브(8)의 상부 섹션(81)은 적어도 하나의 벨로우즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 홀더.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 선형 구동기(5)는 저부(23)의 하부 측에 고정되고, 솔레노이드(5)의 가동 플런저(6)가 밸브(4)와 함께 수직방향으로 이동 가능한 커넥터(30)의 부싱(45)을 통해 지나가는 것을 특징으로 하는 필터 홀더.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 추출액의 출구(7)를 갖는 필터 홀더(1)의 저부(23)와 하부 측 사이에서, 선형 구동기(5)가 고정되는 폐쇄 중공 챔버가 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 홀더.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 선형 구동기는 전류를 공급할 수 있는 전자기 솔레노이드(5)로서 설계되는 것을 특징으로 하는 필터 홀더.
12. 제11항에 있어서, 전자기 솔레노이드(5)는 2개의 이산 상태와 안정 단부 위치를 갖는 쌍안정 전자기 선형 솔레노이드 인 것을 특징으로 하는 필터 홀더.
13. 제2항에 있어서, 굴곡체(42)는 U-형상의 추출액 통과용 튜브를 둘러싸고, 각각의 굴곡 가이드(43)는 튜브(8)의 반대측에서 굴곡체(42)에 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 홀더.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 필터 홀더(1)는 브래킷(11)에 의해 커피 머신(10)에 탈착 가능하게 유지되는 것을 특징으로 하는 필터 홀더.
15. 제14항에 있어서, 필터 홀더(1)는 선형 구동기(5)가 고정되는 폐쇄 중공 챔버를 갖는 것을 특징으로 하는 필터 홀더.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 필터 홀더(1)는 브래킷(11)상의 전기 접점에 연결되고, 그를 통해서 선형 구동기 솔레노이드(5)를 전환하기 위한 전기 신호를 전송할 수 있는 전기 접점을 갖는 것을 특징으로 하는 필터 홀더.

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