KR20230085054A - 커피 추출 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시의 몇몇 실시예에 따른, 커피 추출 장치가 개시된다. 상기 커피 추출 장치는 사용자로부터 커피를 추출하기 위한 파라미터의 조절을 입력 받는 사용자 인터페이스(user interface)부를 포함하고, 상기 사용자 인터페이스부는, 상기 커피 추출 장치의 포터 필터에 위치한 퍽(puck)을 유체를 이용하여 적시는데 소요되는 제 1 시간 기간을 사용자로부터 입력 받기 위한 제 1 인터페이스; 커피를 추출하기 위해 상기 퍽에 인가되는 타겟 압력을 사용자로부터 입력 받기 위한 제 2 인터페이스; 및 상기 타겟 압력에 도달하는데 소요되는 제 2 시간 기간을 사용자로부터 입력 받기 위한 제 3 인터페이스를 포함할 수 있다.

Description

커피 추출 장치{COFFEE EXTRACTING MACHINE}

본 개시는 커피 추출 장치에 관한 것으로, 구체적으로 일정한 맛과 향을 가진 커피를 추출할 수 있는 커피 추출 장치에 관한 것이다.

커피는 포터 필터에 담긴 원두 가루를 탬핑(tamping)하고, 포터 필터를 커피 추출 장치에 장착한 후, 원두 가루에 압력을 가하는 방식으로 추출될 수 있다. 커피의 맛과 향이 일정하게 유지되기 위해서는 커피가 추출되는 동안 원두 가루에 가해지는 압력이 일정하게 유지되어야 한다. 즉, 커피 추출 압력을 일정하게 유지하는 것은 커피의 맛과 향을 유지하는데 중요한 요인일 수 있다.

종래의 커피 추출 장치는 압력을 발생시키는 압력부로부터 발생되는 압력을 측정하여 커피를 추출하기 위한 추출 압력을 조절할 수 있다. 그러나, 이러한 경우 압력부에서 측정되는 압력은 사용자가 설정한 압력에 도달했다고 측정되더라도, 실제로 커피가 추출되는 추출부에 도달되는 압력은 사용자가 설정한 압력에 도달되지 못했을 수 있다.

예를 들어, 원두 가루의 양, 분쇄도, 신선도 또는 탬핑 상태 등 다양한 요인에 따라 실제로 원두 가루에 가해지는 압력은 사용자가 설정한 압력에 도달되지 못할 수 있다.

대한민국 공개특허 10-2011-0045028

본 개시는 전술한 배경기술에 대응하여 안출된 것으로, 추출 압력을 일정하게 유지시킬 수 있는 커피 추출 장치를 제공하고자 한다.

본 개시의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라, 커피 추출 장치가 개시된다. 상기 커피 추출 장치는 사용자로부터 커피를 추출하기 위한 파라미터의 조절을 입력 받는 사용자 인터페이스(user interface)부; 를 포함하고, 상기 사용자 인터페이스부는, 상기 커피 추출 장치의 포터 필터에 위치한 퍽(puck)을 유체를 이용하여 적시는데 소요되는 제 1 시간 기간을 사용자로부터 입력 받기 위한 제 1 인터페이스; 커피를 추출하기 위해 상기 퍽에 인가되는 타겟 압력을 사용자로부터 입력 받기 위한 제 2 인터페이스; 및 상기 타겟 압력에 도달하는데 소요되는 제 2 시간 기간을 사용자로부터 입력 받기 위한 제 3 인터페이스; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 사용자 인터페이스부는, 사용자로부터 상기 타겟 압력 및 상기 제 2 시간 기간을 입력 받은 경우, 상기 타겟 압력에 도달하기 위해 상기 제 2 시간 기간 동안 상기 퍽에 인가되는 압력의 변화를 예상한 결과를 그래프 형식으로 디스플레이할 수 있다.

또한, 상기 사용자 인터페이스부는, 상기 제 1 시간 기간 동안 상기 퍽에 인가되는 압력을 사용자로부터 입력 받기 위한 제 4 인터페이스; 를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 포터 필터가 장착되어, 상기 포터 필터와 공간을 형성하는 헤드를 포함하는 추출부; 상기 추출부에 압력을 인가하는 압력부; 상기 추출부의 내부에 인가되는 압력을 센싱하는 제 1 센싱부; 및 상기 타겟 압력 및 상기 제 1 센싱부에서 센싱된 제 1 압력에 기초하여 상기 제 1 압력이 상기 타겟 압력에 도달하도록 상기 압력부의 동작을 제어하는 제어부; 를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 헤드는, 일측이 상기 헤드와 연결되고 타측이 개방된 제 1 유로; 상기 압력부로부터 토출된 유체가 유입되는 제 2 유로; 및 상기 제 1 유로를 기준으로 상기 제 2 유로와 대칭적으로 형성되어, 상기 압력부로부터 토출된 유체가 유입되는 제 3 유로; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 압력부는, 상기 유체가 충진되는 실린더; 상기 실린더의 내부를 이동함에 따라, 상기 유체에 압력을 인가하는 피스톤; 및 상기 제어부의 제어 하에 상기 피스톤을 이동시키는 스테퍼 모터(stepper motor); 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 압력부는, 상기 피스톤의 위치를 센싱하는 적어도 하나의 제 2 센싱부; 를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 제 2 센싱부에서 센싱된 상기 피스톤의 위치에 기초하여 상기 피스톤을 이동시키도록 상기 스테퍼 모터를 제어할 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 제 2 센싱부는, 상기 피스톤의 일단이 상기 실린더의 제 1 내벽에 도달했는지 여부를 센싱하는 제 1 서브 센싱부 및 상기 피스톤의 타단이 상기 제 1 내벽에 대향하는 상기 실린더의 제 2 내벽에 도달했는지 여부를 센싱하는 제 2 서브 센싱부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 피스톤은, 상기 피스톤의 제 1 영역을 형성하는 제 1 파트; 상기 제 1 파트와 결합되어 상기 피스톤의 외형을 형성하는 제 2 파트; 및 상기 제 1 파트 및 상기 제 2 파트의 사이에 결합되는 글라이드링(Glyd ring); 을 포함할 수 있다.

또한, 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 제어부에서 실행되는 경우, 커피를 추출하기 위한 방법을 수행하도록 하며, 상기 방법은: 상기 커피 추출 장치의 포터 필터에 위치한 퍽(puck)을 유체를 이용하여 적시는데 소요되는 제 1 시간 기간을 사용자로부터 입력 받는 단계; 커피를 추출하기 위해 상기 퍽에 인가되는 타겟 압력을 사용자로부터 입력 받는 단계; 상기 타겟 압력에 도달하는데 소요되는 제 2 시간 기간을 사용자로부터 입력 받는 단계; 및 상기 커피 추출 장치로 하여금 상기 제 1 시간 기간, 상기 타겟 압력 및 상기 제 2 시간 기간에 기초하여 상기 커피를 추출하도록 허용하는 단계; 를 포함할 수 있다.

또한, 적어도 하나의 제어부를 포함하는 커피 추출 장치에 의해 수행되는 커피를 추출하기 위한 방법으로서, 상기 커피 추출 장치의 포터 필터에 위치한 퍽(puck)을 유체를 이용하여 적시는데 소요되는 제 1 시간 기간을 사용자로부터 입력 받는 단계; 커피를 추출하기 위해 상기 퍽에 인가되는 타겟 압력을 사용자로부터 입력 받는 단계; 상기 타겟 압력에 도달하는데 소요되는 제 2 시간 기간을 사용자로부터 입력 받는 단계; 및 상기 커피 추출 장치로 하여금 상기 제 1 시간 기간, 상기 타겟 압력 및 상기 제 2 시간 기간에 기초하여 상기 커피를 추출하도록 허용하는 단계; 를 포함할 수 있다.

본 개시에서 얻을 수 있는 기술적 해결 수단은 이상에서 언급한 해결 수단들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 해결 수단들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 추출 압력을 일정하게 유지할 수 있는 커피 추출 장치를 제공할 수 있도록 한다.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

다양한 양상들이 이제 도면들을 참조로 기재되며, 여기서 유사한 참조 번호들은 총괄적으로 유사한 구성요소들을 지칭하는데 이용된다. 이하의 실시예에서, 설명 목적을 위해, 다수의 특정 세부사항들이 하나 이상의 양상들의 총체적 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 그러한 양상(들)이 이러한 특정 세부사항들 없이 실시될 수 있음은 명백할 것이다. 다른 예시들에서, 공지의 구조들 및 장치들이 하나 이상의 양상들의 기재를 용이하게 하기 위해 블록도 형태로 도시된다.
도 1은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 커피 추출 장치의 일례를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 커피 추출 장치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 피스톤의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 헤드의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 사용자 인터페이스부의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 사용자 인터페이스부의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 커피를 추출하기 위한 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.

다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 감지될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다. 구체적으로, 본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

이하, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.

비록 제 1, 제 2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.

더불어, 본 명세서에서 사용되는 용어 "정보" 및 "데이터"는 종종 서로 상호교환 가능하도록 사용될 수 있다.

구성 요소(elements) 또는 층이 다른 구성 요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성 요소 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 구성 요소가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소 또는 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.

예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성 요소를 뒤집을 경우, 다른 구성 요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성 요소는 다른 구성 요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성 요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

본 개시의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 개시를 설명하는데 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 개시에서 커피 추출 장치는 사용자 인터페이스(user interface)부를 통해 사용자로부터 커피를 추출하기 위한 파라미터의 조절을 입력 받을 수 있다. 본 개시내용에서의 사용자 인터페이스는 커피 추출 장치와 사용자 간의 상호작용을 매개하기 위한 수단을 표현하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 사용자 인터페이스는 예를 들어, 커피 추출 장치에서의 디스플레이부에서 출력될 수 있다. 파라미터의 종류는 예를 들어 퍽(puck)에 인가되는 타겟 압력 및 퍽에 인가되는 타겟 압력에 도달하는데 소요되는 시간 등을 포함할 수 있다. 여기서, 퍽은 배경 기술에서 언급했던 원두 가루와 동일 또는 유사한 의미로 이해될 수 있다. 구체적으로, 포터 필터에 담긴 원두 가루는 추출부에 유입된 유체에 의해 적셔질 수 있다. 이때, 적셔진 원두 가루의 형상이 아이스하키에서 사용되는 퍽과 유사하여, 적셔진 원두 가루 또한 퍽 또는 커피 퍽이라고 불리고 있다. 사용자 인터페이스부를 통해 타겟 압력을 입력 받은 커피 추출 장치는 압력부를 통해 퍽에 압력을 인가할 수 있다. 종래의 커피 추출 장치들은 압력부에서 발생되는 압력을 센싱하여, 압력부에서 발생되는 압력이 타겟 압력에 도달했는지 여부를 인식할 수 있었다. 그러나, 압력부에서 발생되는 압력이 타겟 압력에 도달했다고 하더라도, 실제로 퍽에 인가되는 압력은 타겟 압력과는 상이할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 기대했던 맛과 향에는 미치지 못하는 커피가 추출되는 문제가 발생될 수 있었다. 반면, 본 개시에 따른 커피 추출 장치는 퍽에 인가되는 압력을 센싱하여 퍽에 인가되는 압력이 사용자로부터 입력 받은 타겟 압력에 도달했는지 여부를 결정할 수 있다. 이하, 도 1 내지 도 7을 통해 본 개시에 따른 커피 추출 장치에 대해 설명한다.

도 1은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 커피 추출 장치의 일례를 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 2는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 커피 추출 장치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 커피 추출 장치(100)는 제어부(110), 사용자 인터페이스부(120), 추출부(130), 압력부(140) 및 센싱부(150)를 포함할 수 있다. 다만, 상술한 구성 요소들은 커피 추출 장치(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 커피 추출 장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

제어부(110)는 커피 추출 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(110)는 사용자 인터페이스부(120)를 통해 입력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

본 개시에서, 제어부(110)는 압력부(140)의 동작을 제어할 수 있다.

구체적으로, 압력부(140)는 실린더의 내부에 위치하는 피스톤을 이동시켜, 추출부(130)에 압력을 인가하는 스테퍼 모터(stepper motor)를 포함할 수 있다. 제어부(110)는 스테퍼 모터를 제어하여 추출부(130)에 인가되는 압력을 제어할 수 있다. 스테퍼 모터는 회전자의 회전을 많은 수의 스텝(step)들로 나눌 수 있는 모터일 수 있다. 제어부(110)는 스테퍼 모터의 회전 스텝을 제어함으로써, 추출부(130)에 인가되는 압력을 조절할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면 제어부(110)는 사용자로부터 타겟 압력이 입력된 경우, 타겟 압력 및 제 1 센싱부(151)에서 센싱된 제 1 압력에 기초하여 제 1 압력이 타겟 압력에 도달하도록 압력부(140)의 동작을 제어할 수 있다. 타겟 압력은 커피를 추출하기 위해 퍽에 인가되는 압력으로서, 사용자로부터 입력되는 파라미터일 수 있다. 제 1 센싱부(151)는 퍽이 위치하는 추출부(130)의 내부에 구비되어, 추출부(130)의 내부에 인가되는 제 1 압력을 센싱하는 모듈일 수 있다.

구체적으로, 타겟 압력만을 이용하여 사용자로부터 입력된 타겟 압력이 압력부(140)로부터 토출될 수 있도록 제어부(110)가 압력부(140)를 제어하는 경우, 추출부(130)에 도달되는 실제 압력은 압력부(140)로부터 토출되는 압력과 상이할 수 있다. 이는 원두의 종류, 원두 가루의 신선도, 원두 가루의 양, 원두 가루의 분쇄도, 원두 가루의 탬핑 상태, 배관의 상태와 같은 내부 인자들 및 온도와 환경 같은 외부 인자들이 추출부(130)에 인가되는 압력에 영향을 끼칠 수 있기 때문이다. 따라서, 제어부(110)는 타겟 압력 및 제 1 센싱부(151)에서 센싱된 추출부(130) 내부의 제 1 압력을 비교하여, 제 1 압력이 타겟 압력에 도달하도록 압력부(140)의 동작을 제어할 수 있다. 이에 따라, 커피 추출 장치(100)는 사용자가 원하는 맛과 향기를 가친 커피가 추출될 수 있도록 할 수 있다.

사용자 인터페이스부(120)는 사용자로부터 커피를 추출하기 위한 파라미터의 조절을 입력 받을 수 있다. 파라미터의 종류는 예를 들어, 퍽(puck)을 유체를 이용하여 적시는데 소요되는 제 1 시간 기간, 제 1 시간 기간 동안 퍽에 인가되는 압력, 커피를 추출하기 위해 퍽에 인가되는 타겟 압력 및 타겟 압력에 도달하는데 소요되는 제 2 시간 기간 등일 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 인터페이스부(120)는 커피 추출 장치의 디스플레이부 또는 출력부와 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. 이러한 사용자 인터페이스부(120)는 사용자 입력을 수신하기 위한 입력부를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 사용자 인터페이스부(120)는 제 1 인터페이스(121), 제 2 인터페이스(122), 제 3 인터페이스(123) 및 제 4 인터페이스(124)를 포함할 수 있다.

제 1 인터페이스(121)는 커피 추출 장치(100)의 포터 필터(portafilter)에 위치한 퍽을 유체를 이용하여 적시는데 소요되는 제 1 시간 기간을 사용자로부터 입력 받을 수 있다. 포터 필터는 원두 가루가 담긴 필터 바스켓을 커피 추출 장치(100)와 결합하기 위한 도구일 수 있다. 구체적으로, 포터 필터는 원두 가루가 담기는 필터 바스켓, 추출된 커피가 토출되는 스파웃(spout) 및 사용자가 포터 필터를 쥐기 위한 그립부 등을 포함할 수 있다. 이하, 본 개시에 따른 포터 필터는 종래의 포터 필터와 동일할 수 있는 바 자세한 설명은 생략한다.

제 1 시간 기간은 포터 필터에 위치한 퍽을 유체를 이용하여 적시는데 소요되는 시간 기간일 수 있다.

구체적으로, 사용자는 일정한 커피 맛을 추출하기 위하여 포터 필터에 위치한 원두 가루의 표면이 평평해지도록 원두 가루를 탬핑(tamping)할 수 있다. 이 상태에서의 원두 가루는 수분이 없는 건조한 상태일 수 있다. 원두 가루가 건조한 상태에서 일정 압력 이상을 지닌 유체가 원두 가루에 도달하게 되는 경우, 원두 가루의 표면은 깨질 수 있다. 원두 가루의 표면이 깨지는 경우, 커피 추출 과정에 있어서 원두 가루에 도달한 유체는 원두 가루의 내부에 골고루 스며들지 못하게 되고, 이에 따라 추출되는 커피의 맛과 향은 일정하지 못하거나 또는 사용자가 의도한 맛과 향과는 상이할 수 있다. 따라서, 커피 추출 장치(100)는 제 1 인터페이스(121)를 통해 포터 필터에 위치한 원두 가루를 적시는데 소요되는 제 1 시간 기간을 사용자로부터 입력 받음으로써, 원두 가루를 적실 수 있다.

본 개시에서, 커피 추출 장치(100)가 제시하는 제 1 시간 기간은 0 초 내지 20 초 사이일 수 있다. 제 1 인터페이스(121)는 사용자로부터 사전 설정된 시간 단위로 제 1 시간 기간을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 제 1 인터페이스(121)는 사용자로부터 0.2초 단위로 제 1 시간 기간을 입력 받을 수 있다.

제 2 인터페이스(122)는 커피를 추출하기 위해 퍽에 인가되는 타겟 압력을 사용자로부터 입력 받을 수 있다.

일례로, 커피 추출 장치(100)에서 추출되는 커피는 같은 종류의 원두와 같은 양의 원두 가루 그리고, 같은 압력으로 추출되더라도 온도, 습도 또는 유체의 상태에 따라 맛과 향이 상이할 수 있다. 따라서, 사용자는 타겟 압력을 조절하여 자신이 원하는 맛과 향을 가진 커피를 추출할 수 있다.

본 개시에서, 커피 추출 장치(100)가 제시하는 타겟 압력은 4 bar 내지 11 bar 사이일 수 있다. 제 2 인터페이스(122)는 사용자로부터 사전 설정된 시간 단위로 타겟 압력을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 제 2 인터페이스(122)는 사용자로부터 0.1 bar 단위로 타겟 압력을 입력 받을 수 있다.

제 3 인터페이스(123)는 타겟 압력에 도달하는데 소요되는 제 2 시간 기간을 사용자로부터 입력 받을 수 있다.

일례로, 일반적인 커피 추출 장치들이 커피를 추출하는데 소요되는 시간은 60 초 이내일 수 있다. 그러나, 60 초 만에 커피의 추출이 완료된다고 가정했을 때, 20 초 내지 60 초 구간 동안 타겟 압력이 퍽에 인가되었을 때의 커피와 40 초 내지 60 초 구간 동안 타겟 압력이 퍽에 인가되었을 때의 커피는 추출된 결과가 상이할 수 있다. 따라서, 제 3 인터페이스(123)는 타겟 압력에 도달하는데 소요되는 제 2 시간 기간을 사용자로부터 입력 받을 수 있고, 사용자는 자신이 원하는 맛과 향을 가진 커피를 추출할 수 있다.

본 개시에서, 커피 추출 장치(100)가 제시하는 제 2 시간 기간은 4 초 내지 20 초 사이일 수 있다. 제 3 인터페이스(123)는 사용자로부터 사전 설정된 시간 단위로 제 2 시간 기간을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 제 3 인터페이스(123)는 사용자로부터 0.2 초 단위로 제 2 시간 기간을 입력 받을 수 있다.

제 4 인터페이스(124)는 제 1 시간 기간 동안 퍽에 인가되는 압력을 사용자로부터 입력 받을 수 있다.

구체적으로, 포터 필터에 위치한 원두 가루는 수분이 없는 건조한 상태일 수 있다. 이에 따라, 원두 가루의 표면이 가지고 있는 밀도 보다 상대적으로 높은 수준의 압력이 원두 가루에 인가되는 경우, 원두 표면이 깨질 수 있다. 반대로, 원두 가루의 표면이 가지고 있는 밀도 보다 상대적으로 낮은 수준의 압력이 원두 가루에 인가되는 경우, 원두 가루의 표면에 도달된 유체가 원두 가루의 내부로 침투하지 못할 수도 있다. 따라서, 제 4 인터페이스(124)는 제 1 시간 기간 동안 퍽에 인가되는 압력을 사용자로부터 입력 받을 수 있다.

본 개시에서, 사용자 인터페이스부(120)는 제 1 시간 기간 동안 유입되는 유체의 양을 조절하기 위한 제 5 인터페이스를 더 포함할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 사용자 인터페이스부(120)는 디스플레이 장치일 수 있다. 제 1 인터페이스(121) 내지 제 4 인터페이스(124)는 인디케이터(indicator)를 포함할 수 있다. 인디게이터는 사용자에게 정보를 제공하고 또한 사용자로부터의 터치 입력에 기초하여 기 설정된 동작이 수행되는 인터페이스 내 영역일 수 있다.

본 개시에서, 제 1 인터페이스(121) 내지 제 4 인터페이스(124)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 노브(nobe), 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등)을 포함할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면 사용자 인터페이스부(120)는 사용자로부터 타겟 압력 및 제 2 시간 기간을 입력 받은 경우, 타겟 압력에 도달하기 위해 제 2 시간 기간 동안 퍽에 인가되는 압력의 변화를 예상한 결과를 그래프 형식으로 디스플레이할 수 있다. 이하, 사용자 인터페이스부(120)에서 디스플레이되는 예상 결과는 도 5를 통해 설명한다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면 사용자 인터페이스부(120)는 제 1 시간 기간, 타겟 압력 및 제 2 시간 기간에 기초하여 커피의 추출을 완료한 경우, 추출된 결과를 디스플레이할 수 있다.

예를 들어, 사용자 인터페이스부(120)는 커피의 추출에 소요된 시간 또는 추출된 커피의 양 등을 디스플레이할 수 있다. 이하, 사용자 인터페이스부(120)에서 디스플레이되는 추출 결과는 도 6을 통해 설명한다.

추출부(130)는 포터 필터에 위치한 퍽으로부터 커피를 추출할 수 있다.

구체적으로, 도 2를 참조하면 추출부(130)는 포터 필터(131) 및 헤드(132)를 포함할 수 있다.

포터 필터(131)는 사용자에 의해 원두 가루 또는 퍽(P)이 담기는 부재일 수 있다.

헤드(132)는 포터 필터(131)가 하방에 장착되어, 포터 필터(131)와 공간을 형성할 수 있다.

본 개시에서 헤드(132)는 제 1 유로(1321), 제 2 유로(1322) 및 제 3 유로(1323)를 포함할 수 있다.

제 1 유로(1321)는 일측이 헤드(132)와 연결되고 타측이 개방된 유로일 수 있다. 제 1 유로(1321)는 추출부(130)의 내부에 유입된 유체 및 유체와 함께 혼입된 기포가 배출되는 유로일 수 있다. 커피를 추출하는 과정에 있어서 추출부(130)의 내부에 기포가 존재하는 경우, 기포는 퍽(P)의 표면을 깨트릴 수 있다. 이를 방지하기 위해, 헤드(132)는 제 1 유로(1321)를 구비하여, 추출부(130)의 내부에 존재하는 기포를 제거할 수 있다.

일례로, 사용자 인터페이스부(120)가 사용자로부터 제 1 시간 기간을 입력 받은 경우, 제어부(110)는 압력부(140)를 제어하여 추출부(130)의 내부에 유체를 유입할 수 있다. 추출부(130)에 유입된 유체의 양이 추출부(130) 내부의 공간에 비해 많은 경우 유체는 제 1 유로(1321)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 추출부(130) 내부에 유입된 유체가 제 1 유로(1321)를 통해 외부로 배출됨에 따라, 추출부(130)의 내부로 유입된 기포도 함께 토출될 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면 제 1 유로(1321)에는 밸브 및 제 3 센싱부가 구비될 수 있다. 밸브는 제어부(110)의 제어하에 유체가 배출되도록 오픈되거나 또는 유체가 배출되지 않도록 클로즈되는 밸브일 수 있다. 제 3 센싱부는 제 1 유로(1321)에 유체가 유입되는지 여부를 센싱할 수 있다. 제어부(110)는 제 3 센싱부를 통해 제 1 유로(1321)에 유체가 유입되었다고 센싱된 경우, 추출부(130)에서 유체가 배출되지 않도록 밸브를 클로즈할 수 있다.

제 2 유로는 압력부(140)로부터 토출된 유체가 유입되는 유로일 수 있다. 제 3 유로(1323)는 제 1 유로(1321)를 기준으로 제 2 유로(1322)와 대칭적으로 형성되어, 압력부(140)로부터 토출된 유체가 유입되는 유로일 수 있다.

종래의 커피 추출 장치들에 구비되는 헤드는 유체가 유입되는 유로가 하나일 수 있다. 이에 따라, 포터 필터에 담긴 원두 가루가 골고루 적셔지지 못할 수 있었다. 더하여, 커피를 추출하는 과정에 있어서도 하나의 유로를 통해서만 추출부의 내부에 압력이 인가되는 경우, 퍽의 내부로 침투하는 유체하는 한쪽으로만 쏠리는 현상이 발생될 수 있다.

반면, 본 개시에 따른 헤드(132)는 제 2 유로(1322) 및 제 1 유로(1321)를 기준으로 제 2 유로(1322)와 대칭적으로 형성되는 제 3 유로(1323)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 포터 필터(131)에 담긴 원두 가루가 골고루 적셔질 수 있고, 커피를 추출하는 과정에 있어서도 퍽(P)의 내부로 유체가 골고루 침투될 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면 제 1 유로(1321) 및 제 3 유로(1323)로 유체를 전달하는 제 4 유로에는 니들 밸브(needle valve)가 구비될 수 있다. 니들 밸브는 제 4 유로를 막는 정도를 조절함으로써 유량 또는 유체의 압력을 조절할 수 있는 밸브일 수 있다. 사용자는 니들 밸브를 조절함으로써, 추출부(130)에 인가되는 압력을 조절할 수도 있다. 또는 니들 밸브가 전동식 밸브인 경우, 제어부(110)는 니들 밸브를 제어함으로써, 추출부(130)에 인가되는 압력을 제어할 수도 있다.

본 개시에서, 제어부(110)는 니들 밸브에 의해 제 4 유로의 직경이 좁아지거나 또는 넓어지더라도, 좁아진 제 1 직경 및 넓어진 제 2 직경과는 관계없이 일정한 압력이 추출부(130)에 인가되도록 압력부(140)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 니들 밸브는 사용자의 제어 하에 제 4 유로의 직경을 제 1 직경으로 좁힐 수 있다. 이에 따라, 압력부(140)로부터 토출된 유체에 대해서 니들 밸브를 통과하며 압력강하가 발생될 수 있다. 다만, 제어부(110)가 압력부(140)에서 토출되는 유체의 압력을 제어하는 동작은 제 1 센싱부(151)에서 센싱된 제 1 압력에 기초하여 결정될 수 있다. 따라서, 제어부(110)는 니들 밸브를 통과하는 유체의 압력이 커졌는지 또는 작아졌는지 여부와는 관계없이, 추출부(130)에 인가되는 압력이 사용자로부터 입력된 타겟 압력에 도달하도록 압력부(140)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 니들 밸브의 플런저(plunger)(또는 스템(stem))의 끝 부분이 마모되더라도, 제어부(110)는 추출부(130)에 인가되는 압력이 타겟 압력에 도달하도록 할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 헤드(132)의 내부 상측면은 원뿔형 형상으로 형성될 수 있다.

구체적으로, 헤드(132)는 제 1 내측면으로부터 제 1 유로(1321)의 일측까지 연장 형성되는 제 1 경사면을 포함할 수 있다. 제 1 경사면은 제 2 유로(1322)가 구비된 경사면일 수 있다. 헤드(132)는 제 1 내측면에 대향하는 제 2 내측면으로부터 제 1 유로(1321)의 일측까지 연장 형성되는 제 2 경사면을 포함할 수 있다. 제 2 경사면은 제 3 유로(1323)가 구비된 경사면일 수 있다. 헤드(132)의 내부 상측면이 원뿔형 형상으로 형성됨에 따라, 추출부(130)의 내부에 존재하는 기포는 외부로 완벽하게 배출될 수 있다.

일례로, 기포는 본 개시에서의 유체인 물보다 밀도가 낮기 때문에, 물의 수면 위로 떠오를 수 있다. 그러나, 헤드(132)의 내부 상측면이 원뿔형 형상이 아닌 평평한 형상이라고 가정하는 경우, 기포가 제 1 유로(1321)를 통해 외부로 배출되기 이전에 추출부(130)의 내부에 존재하는 물이 먼저 제 1 유로(1321)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 물이 먼저 제 1 유로(1321)를 통해 외부로 배출되는 경우, 기포는 외부로 배출되지 못하고, 물의 내부에 존재하게 될 수 있다. 물의 내부에 기포가 존재함에 따라 커피를 추출하기 위해 압력부(140)가 퍽(P)에 압력을 인가하게 되는 경우, 물과 더불어 기포가 함께 퍽(P)에 도달될 수 있다. 추출부(130)의 내부가 물로만 가득 충진되어 있다면, 압력부(140)가 퍽(P)에 압력을 인가하더라도 추출부(130)의 유체가 안정(stable)된 상태이기 때문에 퍽(P)이 깨지는 현상이 발생되지 않을 수 있다. 반면, 기포가 존재하는 경우, 기포에 의해서 또는 기포로 인해 불규칙적인 움직임이 발생되는 유체로 인하여, 퍽(P)이 깨질 수 있다. 이를 방지하기 위해, 본 개시에서의 헤드(132)의 내부 상측면은 원뿔형 형상으로 형성될 수 있다.

압력부(140)는 추출부(130)에 압력을 인가할 수 있다. 압력부(140)는 제어부(110)의 제어 하에 물리적으로 동작하는 리니어 액추에이터(linear actuator)일 수 있다.

압력부(140)는 실린더(141), 피스톤(142) 및 스테퍼 모터(stepper motor)(143)를 포함할 수 있다.

실린더(141)는 상수도와 연결된 유로 등을 통해 유체가 충진될 수 있다. 실린더(141)는 물탱크(미도시)와 연결된 유로를 통해 유체가 충진될 수도 있다.

구체적으로, 실린더(141)가 상수도와 연결된 유로를 통해 직접 유체를 공급받는 경우, 실린더(141)의 내부에는 기포가 다수 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해 커피 추출 장치(100)가 유입 받은 유체는 실린더(141)의 내부를 충진하기 전에 물탱크에 먼저 저장될 수 있다.

물탱크는 플로팅 밸브(floating valve) 및 유체를 배출하여 실린더(141)로 전달하기 위한 배출부를 포함할 수 있다. 플로팅 밸브는 물탱크의 내부에 충진되는 유체의 양에 기초하여 클로즈 되거나 또는 오픈되는 밸브일 수 있다. 일례로, 플로팅 밸브는 물탱크의 내부에 유체가 가득 충진된 경우 더 이상 물탱크의 내부로 유체가 유입되지 않도록 클로즈될 수 있다. 배출부는 물탱크의 하단부에 구비되어, 실린더(141)의 내부에 유체가 충진될 수 있도록 물탱크의 유체를 배출할 수 있다. 배출부가 물탱크의 하단부에 구비됨에 따라, 물탱크의 내부에 존재할 수 있는 기포는 실린더(141)의 내부에 유입되지 않을 수 있다.

피스톤(142)은 실린더(141)의 내부를 이동함에 따라, 실린더(141)의 내부에 충진된 유체에 압력을 인가할 수 있다. 예를 들어, 피스톤(142)은 실린더(141)의 내부에서 유로가 존재하는 방향으로 이동하여 실린더(141)의 내부에 충진된 유체에 압력을 인가할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 피스톤(142)은 글라이드링(Glyd ring)(또는 스텝씰(step seal))을 포함할 수 있다. 글라이드링은 피스톤(142)이 실린더(141)의 내부에서 유체를 밀어냄에 있어서, 유체가 피스톤(142)의 이동 방향의 반대 방향으로 이동되지 않도록 씰링하기 위한 부재일 수 있다. 글라이드링은 피스톤(142)의 주위를 둘러싸도록 피스톤(142)과 결합되는 고무 소재의 오링(o-ring) 및 오링을 둘러싸도록 형성되어 실린더(141)의 내부와 마찰되는 플라스틱 소재의 씰(seal)을 포함할 수 있다. 씰은 일반적으로 실린더(141)의 내부와 마찰되기 때문에, 마모를 방지하기 위해서 플라스틱 소재로 형성될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 피스톤(142)에 글라이드링을 결합함에 있어서 어려움을 겪을 수 있다. 이를 해결하기 위해, 본 개시에서의 피스톤(142)은 글라이드링의 결합을 용이하게 할 수 있도록 두개의 파트로 형성될 수 있다. 이하, 본 개시에 따른 피스톤(142)에 대한 설명은 도 3을 통해 후술한다.

스테퍼 모터(143)는 제어부(110)의 제어 하에 피스톤(142)을 이동시킬 수 있다. 스테퍼 모터(143)는 회전자의 회전을 많은 수의 스텝(step)들로 나눌 수 있는 모터일 수 있다. 제어부(110)는 스테퍼 모터(143)의 회전 스텝을 제어함으로써, 피스톤(142)의 움직임을 이동시킬 수 있고, 이에 따라 추출부(130)에 인가되는 압력을 조절할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 상수도를 통해 실린더(141)의 내부에 충진되는 유체는 상온의 물일 수 있다. 커피 추출 장치(100)는 실린더(141)의 내부에 충진된 상온의 물을 이용하여 커피를 추출할 수 있다.

종래의 커피 추출 장치의 경우, 보일러를 이용하여 물을 끓임에 따라 발생되는 증기를 이용하여 압력부에 압력을 인가할 수 있었다. 이에 따라, 보일러를 구동하여 물을 끓이기 위해 추가적인 전력이 소모될 수 있었다. 반면, 본 개시에 따른 커피 추출 장치(100)는 피스톤(142)을 통해 실린더(141)의 내부에 존재하는 유체에 직접 압력을 인가할 수 있다. 따라서, 커피 추출 장치(100)는 실린더(142)의 내부에 충진되는 유체의 온도와는 관계없이 커피를 추출할 수 있다.

센싱부(150)는 커피 추출 장치(100) 내부의 정보를 센싱하기 위한 제 1 센싱부(151) 및 적어도 하나의 제 2 센싱부(152)를 포함할 수 있다.

제 1 센싱부(151)는 추출부(130)의 내부에 구비되어, 추출부(130)의 내부에 인가되는 압력을 센싱할 수 있다. 제 1 센싱부(151)는 압력을 센싱할 수 있는 압력 센서일 수 있다.

일례로, 압력부(140)의 스테퍼 모터(143)는 제어부(110)의 제어 하에 피스톤(142)을 이동시킴으로써, 추출부(130)의 내부에 압력을 인가할 수 있다. 추출부(130)의 내부에 압력이 인가되는 경우, 제 1 센싱부(151)는 추출부(130)의 내부에 인가되는 압력을 센싱할 수 있다.

실시예에 따라, 제 1 센싱부(151)에서 추출부(130)의 내부에 인가된 제 1 압력이 센싱된 경우, 제어부(110)는 사용자 인터페이스부(120)를 통해 사용자로부터 입력 받은 타겟 압력 및 제 1 압력을 비교할 수 있다. 제어부(110)는 제 1 압력이 타겟 압력에 도달하도록 스테퍼 모터(143)를 제어할 수 있다.

적어도 하나의 제 2 센싱부(152)는 압력부(140)의 내부에 구비되어 피스톤(142)의 위치를 센싱할 수 있다. 적어도 하나의 제 2 센싱부(152)는 스프링이 부착된 스위치 형태의 센서일 수 있다. 적어도 하나의 제 2 센싱부(152)는 압력부(140)의 내부에 구비되어 피스톤(142)이 실린더(141)의 내벽에 도달했는지 여부를 센싱할 수 있다. 제어부(110)는 적어도 하나의 제 2 센싱부(152)에서 센싱된 피스톤(142)의 위치에 기초하여 피스톤(142)을 이동시키도록 스테퍼 모터(143)를 제어할 수 있다.

일례로, 적어도 하나의 제 2 센싱부(152)는 제 1 서브 센싱부(1521) 및 제 2 서브 센싱부(1522)를 포함할 수 있다.

제 1 서브 센싱부(1521)는 피스톤(142)이 유체를 밀어내기 위해 이동되는 제 1 방향에 위치하는 실린더(141) 제 1 내벽에 구비되어, 피스톤(142)의 일단이 실린더(141)의 제 1 내벽에 도달했는지 여부를 센싱할 수 있다. 피스톤(142)이 실린더(141)의 제 1 내벽에 도달했음에도 불구하고 스테퍼 모터(143)에 의해 피스톤(142)이 제 1 방향으로 더욱 더 이동하는 경우, 피스톤(142) 및 실린더(141)는 손상을 입을 수 있다. 따라서, 제어부(110)는 제 1 서브 센싱부(1521)로부터 센싱된 피스톤(142)의 위치에 기초하여 피스톤(142)을 이동시키도록 스테퍼 모터(143)를 제어할 수 있다.

제 2 서브 센싱부(1522)는 실린더(141)의 제 1 내벽에 대향하는 제 2 내벽에 구비되어, 피스톤(142)의 타단이 실린더(141)의 제 2 내벽에 도달했는지 여부를 센싱할 수 있다.

제 1 서브 센싱부(1521) 및 제 2 서브 센싱부(1522)는 피스톤(142)에 구비될 수도 있다. 일례로, 제 1 서브 센싱부(1521)는 피스톤(142)의 상기 일단에 구비되어, 피스톤(142)의 일단이 실린더(141)의 제 1 내벽에 도달했는지 여부를 센싱할 수 있다. 제 2 서브 센싱부(1522)는 피스톤(142)의 상기 타단에 구비되어, 피스톤(142)의 타단이 실린더(141)의 제 2 내벽에 도달했는지 여부를 센싱할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 커피 추출 장치(100)는 펌프를 더 포함할 수 있다. 펌프는 피스톤(142)이 제 1 방향에 대향하는 제 2 방향으로 이동하는 경우, 실린더(141)의 내부에 유체를 유입할 수 있다. 이에 따라, 피스톤(142)은 빠르게 제 2 방향으로 이동될 수 있다.

일례로, 커피의 추출이 완료된 경우, 피스톤(142)은 위치는 실린더(141)의 제 1 내벽에 근접했을 수 있다. 피스톤(142)이 유체를 밀어냄으로써 압력을 추출부(130)에 인가하기 위해서는 피스톤(142)이 제 1 방향으로 이동되어야 하기 때문일 수 있다. 커피의 추출이 완료된 경우, 피스톤(142)은 다음 커피를 추출하기 위한 준비를 위해, 제 2 방향으로 이동해야 할 수 있다. 스테퍼 모터(143)가 피스톤(142)을 제 2 방향으로 이동시키는 동작과 더불어, 펌프는 실린더(141)의 내부에 유체를 충진할 수 있다. 이에 따라, 피스톤(142)은 빠르게 제 2 방향으로 이동할 수 있다. 전술한 본 개시내용의 일 실시예에 따라 커피의 연속 추출 상황에서 대기시간이 감소하게 되는 기술적 효과가 달성될 수 있다.

본 개시에서 압력부(140)로부터 토출된 유체를 추출부(130)로 전달하는 유로에는 체크 밸브(check valve)(160)이 더 포함될 수 있다. 체크 밸브는 유체가 사용자가 설계한 방향과는 반대 방향으로 이동되는 것을 방지하기 위한 밸브일 수 있다. 체크 밸브가 상기 유로에 구비됨에 따라, 사용자의 설계와는 반대로 추출부(130)에서 압력부(140)로부터 유체가 이동되는 현상이 방지될 수 있다. 전술한 본 개시내용의 일 실시예에 따라 체크 밸브(160)에 의한 역류 방지 기능을 통해 커피 가루 등이 유입됨에 따른 압력부에 대한 오염이 방지될 수 있다는 기술적 효과가 달성될 수 있다.

상술한 구성에 따르면, 커피 추출 장치(100)는 사용자로부터 커피를 추출하기 위한 파라미터의 조절을 입력 받기 위한 사용자 인터페이스부(120)를 구비할 수 있다. 커피는 추출되는 조건에 따라 맛과 향이 섬세하게 변함에도 불구하고, 종래의 커피 추출 장치의 경우 사용자가 커피를 추출하기 위한 파라미터를 조절하는 것이 거의 불가능하거나 또는 파라미터를 조절하는데 어려움을 겪을 수 있었다. 반면, 본 개시에 따른 커피 추출 장치(100)의 경우, 제 1 인터페이스(121) 내지 제 4 인터페이스(124)를 사용자에게 제공하여, 사용자가 자신이 원하는 맛과 향을 가진 커피를 추출할 수 있도록 야기할 수 있다.

더하여, 사용자가 사용자 인터페이스부(120)를 통해 추출부(130)에 인가되는 압력을 결정하더라도, 종래의 커피 추출 장치의 경우 압력부에서 토출되는 유체의 압력을 측정하기 때문에, 실제로 추출부에 인가되는 압력과 사용자가 원했던 압력 간에는 차이가 존재할 수 있었다. 반면, 본 개시에 따른 커피 추출 장치(100)는 사용자로부터 입력 받은 타겟 압력 및 추출부(130)의 내부에 구비되는 제 1 센싱부(151)에서 센싱된 제 1 압력에 기초하여, 제 1 압력이 타겟 압력에 도달하도록 압력부(140)의 동작을 제어할 수 있다. 따라서, 사용자가 원했던 커피의 추출 조건이 정확하게 반영될 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 피스톤(142)은 글라이드링의 결합을 용이하게 할 수 있도록 두개의 파트로 형성될 수 있다. 이하, 도 3을 통해 본 개시에 따른 피스톤(142)에 대해 설명한다.

도 3은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 피스톤의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 피스톤(142)은 제 1 파트(1421), 제 2 파트(1422) 및 글라이드링(1423)을 포함할 수 있다.

제 1 파트(1421)는 피스톤(142)의 제 1 영역을 형성할 수 있다. 제 1 영역은 실린더(141)의 제 1 내벽과 맞닿는 피스톤(142)의 일단을 포함하는 영역일 수 있다.

제 2 파트(1422)는 제 1 파트(1421)와 결합되어 피스톤의 외형을 형성할 수 있다. 제 2 파트(1422)는 실린더(141)의 제 2 내벽과 맞닿는 피스톤(142)의 타단을 포함하는 영역일 수 있다.

제 1 파트(1421) 및 제 2 파트(1422)는 나사 결합을 통해 체결될 수 있다. 일례로, 제 1 파트(1421)는 제 2 파트(1422)와의 결합을 위한 수나사가 형성되어 있을 수 있다. 수나사는 원통형 형상으로 형상되는 제 1 파트(1421)의 중심축에서 제 2 파트(1422)를 향해 돌출 형성되어 있을 수 있다. 제 2 파트(1422)는 제 1 파트(1421)와의 결합을 위한 암나사가 형성되어 있을 수 있다. 암나사는 원통형 형상으로 형상되는 제 2 파트(1422)의 중심축에서 제 1 파트(1421)의 수나사가 삽입되어 체결될 수 있도록 함입 형성되어 있을 수 있다.

글라이드링(1423)은 제 1 파트(1421) 및 제 2 파트(1422)의 사이에 결합될 수 있다.

구체적으로, 글라이드링(1423)은 피스톤(142)의 주위를 둘러싸도록 피스톤(142)과 결합되는 고무 소재의 오링(o-ring) 및 오링을 둘러싸도록 형성되어 실린더(141)의 내부와 마찰되는 플라스틱 소재의 씰(seal)을 포함할 수 있다. 씰은 일반적으로 플라스틱 소재로 형성되기 때문에, 사용자는 피스톤(142)에 글라이드링을 결합함에 있어서 어려움을 겪을 수 있다. 따라서, 본 개시에서의 피스톤(142)은 제 1 파트(1421) 및 제 1 파트(1421)와 분해/조립될 수 있는 제 2 파트(1422)를 포함할 수 있다. 사용자는 피스톤(142)의 제 1 파트(1421) 및 제 2 파트(1422)를 분리하여 글라이드링(1423)을 조립할 수 있다. 사용자는 글라이드링(1423)이 조립된 경우, 제 1 파트(1421) 및 제 2 파트(1422)를 조립할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 사용자는 글라이드링(1423)을 피스톤(142)에 용이하게 결합할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 헤드(132)는 압력부(140)로부터 토출된 유체가 유입되는 제 2 유로(1322) 및 제 1 유로(1321)를 기준으로 제 2 유로(1322)와 대칭적으로 형성되어, 압력부(140)로부터 토출된 유체가 유입되는 제 3 유로(1323)를 포함할 수 있다. 이하, 도 4를 통해 본 개시에 따른 헤드(132)에 대해 설명한다.

도 4는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 헤드의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 4의 화살표는 헤드(132)로 유입 및 유출되는 유체의 흐름을 나타낼 수 있다.

도 4를 참조하면, 헤드(132)는 제 1 유로(1321), 제 2 유로(1322) 및 제 3 유로(1323)를 포함할 수 있다.

제 1 유로(1321)는 일측이 헤드(132)와 연결되고 타측이 개방된 유로일 수 있다.

제 2 유로(1322)는 압력부(140)로부터 토출된 유체가 유입되는 유로일 수 있다. 제 3 유로(1323)는 제 1 유로(1321)를 기준으로 제 2 유로(1322)와 대칭적으로 형성되어, 압력부(140)로부터 토출된 유체가 유입되는 유로일 수 있다.

종래의 커피 추출 장치들에 구비되는 헤드는 유체가 유입되는 유로가 하나일 수 있다. 이에 따라, 포터 필터(131)에 담긴 원두 가루가 골고루 적셔지지 못할 수 있었다. 더하여, 커피를 추출하는 과정에 있어서도 하나의 유로를 통해서만 추출부의 내부에 압력이 인가되는 경우, 퍽의 내부로 침투하는 유체하는 한쪽으로만 쏠리는 현상이 발생될 수 있다.

반면, 본 개시에 따른 헤드(132)는 제 2 유로(1322) 및 제 1 유로(1321)를 기준으로 제 2 유로(1322)와 대칭적으로 형성되는 제 3 유로(1323)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 포터 필터(131)에 담긴 원두 가루가 골고루 적셔질 수 있고, 커피를 추출하는 과정에 있어서도 퍽(P)의 내부로 유체가 골고루 침투될 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면 사용자 인터페이스부(120)는 사용자로부터 제 타겟 압력 및 제 2 시간 기간을 입력 받은 경우, 타겟 압력에 도달하기 위해 제 2 시간 기간 동안 퍽에 인가되는 압력의 변화를 예상한 결과를 그래프 형식으로 디스플레이할 수 있다. 이하, 도 5를 통해 본 개시에 따른 사용자 인터페이스부(120)에 대해 설명한다.

도 5는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 사용자 인터페이스부의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 5에 도시된 사용자 인터페이스의 x축은 시간(Time(sec))을 나타낼 수 있고, y축은 퍽에 인가되는 압력(Puck Pressure(bar))을 나타낼 수 있다. 도 5에 도시된 그래프는 시간에 따른 압력의 변화를 나타내는 그래프일 수 있다.

도 5를 참조하면, 사용자 인터페이스부(120)는 제 1 시간 기간을 나타내는 제 1 인디케이터(1211), 타겟 압력을 나타내는 제 2 인디케이터(1221) 및 제 2 시간 기간을 나타내는 제 3 인디케이터(1231)가 디스플레이될 수 있다.

사용자 인터페이스부(120)는 제 1 시간 기간을 그래프 형태로 표현할 수 있다. 일례로, 제 1 인터페이스(121)를 통해 사용자로부터 입력된 제 1 시간 기간은 4.9 초일 수 있다. 제 4 인터페이스(124)를 통해 사용자로부터 입력된 제 1 시간 기간 동안 퍽에 인가되는 압력은 0 bar일 수 있다. 사용자 인터페이스부(120)는 제 1 시간 기간(Pre-infusion Time) 동안 0 bar의 압력이 퍽(P)에 인가되는 것을 그래프로 표현할 수 있다.

사용자 인터페이스부(120)는 제 2 시간 기간(Rise Time) 동안 퍽(P)에 인가되는 압력의 변화를 예상한 결과를 그래프 형태로 표현할 수 있다. 일례로, 제 2 인터페이스(122)를 통해 사용자로부터 입력된 타겟 압력(Target Pressure)은 8.7 bar 일 수 있다. 제 3 인터페이스(123)를 통해 사용자로부터 입력된 제 2 시간 기간(Rise Time)은 9.3 초일 수 있다. 사용자 인터페이스부(120)는 제 2 시간 기간(Rise Time) 동안 제 4 인터페이스(124)를 통해 입력된 0 bar부터 타겟 압력(Target Pressure)인 8.7 bar까지 변화되는 압력을 그래프 형태로 표현할 수 있다.

제 1 시간 기간, 타겟 압력, 제 2 시간 기간, 그리고 제 2 시간 기간 동안 퍽(P)에 인가되는 압력의 변화를 예상한 결과 등이 사용자 인터페이스부(120)에 디스플레이됨에 따라, 사용자는 커피를 추출하기 위한 여러가지 인자들을 적절하게 조절할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면 사용자 인터페이스부(120)는 커피의 추출이 완료된 경우, 추출된 결과를 디스플레이할 수 있다. 이하, 도 6을 통해 사용자 인터페이스부(120)에서 디스플레이되는 추출 결과에 대해 설명한다.

도 6은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 사용자 인터페이스부의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 6에 도시된 사용자 인터페이스의 x축은 시간(Time(sec))을 나타낼 수 있고, y축은 퍽에 인가되는 압력(Puck Pressure(bar))을 나타낼 수 있다. 도 6에 도시된 그래프는 시간에 따른 압력의 변화를 나타내는 그래프일 수 있다.

도 6을 참조하면, 사용자 인터페이스부(120)는 커피의 추출에 소요된 소요 시간을 나타내는 제 4 인디케이터(210) 및 추출된 커피의 양을 나타내는 제 5 인디케이터(220)가 디스플레이될 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 커피 추출 장치(100)의 제어부(110)는 스테퍼 모터(143)의 속도에 기초하여 추출된 커피의 양을 계산할 수 있다.

구체적으로, 제어부(110)는 타겟 압력 및 제 1 센싱부(151)에서 센싱된 제 1 압력에 기초하여 제 1 압력이 타겟 압력에 도달하도록 스테퍼 모터(143)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(110)는 스테퍼 모터(143)의 동작을 제어하는 경우, 스테퍼 모터(143)의 회전자의 회전 속도를 적분하여 스테퍼 모터(143)의 회전자의 위치를 계산할 수 있다. 제어부(110)는 계산된 회전자의 위치로부터 추출된 커피의 양을 계산할 수 있다.

예를 들어, 회전자의 위치 변화는 실린더(141) 내에서의 피스톤(142)의 이동 거리를 나타낼 수 있다. 피스톤(142)의 이동 거리는 피스톤(142)이 실린더(141)의 내부에 충진된 유체를 밀어내는 양과 관련될 수 있다. 실린더(141)로부터 토출된 유체의 양은 추출된 커피의 양과 관련될 수 있으므로, 제어부(110)는 스테퍼 모터(143)의 동작을 제어함에 따라, 추출된 커피의 양을 계산할 수 있다.

사용자 인터페이스부(120)는 커피를 추출하는 동작에 있어서 실제로 소요된 제 1 시간 기간(Pre-infusion time)을 그래프 형태로 표현할 수 있다. 사용자 인터페이스부(120)는 커피를 추출하는 동작에 있어서 실제로 소요된 제 2 시간 기간(Rise time)을 그래프 형태로 표현할 수 있다. 사용자 인터페이스부(120)는 커피를 추출하는 동작에 있어서 제 2 시간 기간(Rise Time) 동안 실제로 퍽(P)에 인가된 압력의 변화를 그래프 형태로 표현할 수 있다.

실제로 커피를 추출하는데 소요된 제 1 시간 기간 및 제 2 시간 기간과 더불어 실제로 커피를 추출한 압력 및 제 2 시간 기간 동안 퍽(P)에 인가되는 압력의 변화 등이 사용자 인터페이스부(120)에 디스플레이됨에 따라, 사용자는 커피를 추출하기 위한 여러가지 인자들을 적절하게 조절할 수 있다.

도 7은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 커피를 추출하기 위한 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 7에서 표현되는 기술적 특징들 중 앞서 설명된 특징들에 대해서 중복되는 기재를 피하기 위해서, 앞서 설명된 내용들을 참고하되 도 7에서는 이들에 대한 설명을 생략하기로 한다.

도 7을 참조하면, 사용자 인터페이스부(120)의 제 1 인터페이스(121)는 커피 추출 장치(100)의 포터 필터(131)에 위치한 퍽(P)을 유체를 이용하여 적시는데 소요되는 제 1 시간 기간을 사용자로부터 입력 받을 수 있다(S110).

제 2 인터페이스(122)는 커피를 추출하기 위해 퍽(P)에 인가되는 타겟 압력을 사용자로부터 입력 받을 수 있다(S120).

제 3 인터페이스(123)는 타겟 압력에 도달하는데 소요되는 제 2 시간 기간을 사용자로부터 입력 받을 수 있다(S130).

제어부(110)는 커피 추출 장치(100)로 하여금 제 1 시간 기간, 타겟 압력 및 제 2 시간 기간에 기초하여 커피를 추출하도록 허용할 수 있다(S140).

일례로, 제어부(110)는 제 1 시간 기간, 타겟 압력 및 제 2 시간 기간에 기초하여 압력부(140)의 동작을 제어할 수 있다. 압력부(140)는 제어부(110)에 의해 결정된 압력을 추출부(140)에 인가함으로써 커피를 추출할 수 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

1. 커피 추출 장치로서,
   사용자로부터 커피를 추출하기 위한 파라미터의 조절을 입력 받는 사용자 인터페이스(user interface)부;
   를 포함하고,
   상기 사용자 인터페이스부는,
   상기 커피 추출 장치의 포터 필터에 위치한 퍽(puck)을 유체를 이용하여 적시는데 소요되는 제 1 시간 기간을 사용자로부터 입력 받기 위한 제 1 인터페이스;
   커피를 추출하기 위해 상기 퍽에 인가되는 타겟 압력을 사용자로부터 입력 받기 위한 제 2 인터페이스; 및
   상기 타겟 압력에 도달하는데 소요되는 제 2 시간 기간을 사용자로부터 입력 받기 위한 제 3 인터페이스;
   를 포함하는,
   커피 추출 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서
   상기 사용자 인터페이스부는,
   사용자로부터 상기 타겟 압력 및 상기 제 2 시간 기간을 입력 받은 경우, 상기 타겟 압력에 도달하기 위해 상기 제 2 시간 기간 동안 상기 퍽에 인가되는 압력의 변화를 예상한 결과를 그래프 형식으로 디스플레이하는,
   커피 추출 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서
   상기 사용자 인터페이스부는,
   상기 제 1 시간 기간 동안 상기 퍽에 인가되는 압력을 사용자로부터 입력 받기 위한 제 4 인터페이스;
   를 더 포함하는,
   커피 추출 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서
   상기 포터 필터가 장착되어, 상기 포터 필터와 공간을 형성하는 헤드를 포함하는 추출부;
   상기 추출부에 압력을 인가하는 압력부;
   상기 추출부의 내부에 인가되는 압력을 센싱하는 제 1 센싱부; 및
   상기 타겟 압력 및 상기 제 1 센싱부에서 센싱된 제 1 압력에 기초하여 상기 제 1 압력이 상기 타겟 압력에 도달하도록 상기 압력부의 동작을 제어하는 제어부;
   를 더 포함하는,
   커피 추출 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서
   상기 헤드는,
   일측이 상기 헤드와 연결되고 타측이 개방된 제 1 유로;
   상기 압력부로부터 토출된 유체가 유입되는 제 2 유로; 및
   상기 제 1 유로를 기준으로 상기 제 2 유로와 대칭적으로 형성되어, 상기 압력부로부터 토출된 유체가 유입되는 제 3 유로;
   를 포함하는,
   커피 추출 장치.
   
6. 제 4 항에 있어서
   상기 압력부는,
   상기 유체가 충진되는 실린더;
   상기 실린더의 내부를 이동함에 따라, 상기 유체에 압력을 인가하는 피스톤; 및
   상기 제어부의 제어 하에 상기 피스톤을 이동시키는 스테퍼 모터(stepper motor);
   를 포함하는,
   커피 추출 장치.
   
7. 제 6 항에 있어서
   상기 압력부는,
   상기 피스톤의 위치를 센싱하는 적어도 하나의 제 2 센싱부;
   를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 적어도 하나의 제 2 센싱부에서 센싱된 상기 피스톤의 위치에 기초하여 상기 피스톤을 이동시키도록 상기 스테퍼 모터를 제어하는,
   커피 추출 장치.
   
8. 제 7 항에 있어서
   상기 적어도 하나의 제 2 센싱부는,
   상기 피스톤의 일단이 상기 실린더의 제 1 내벽에 도달했는지 여부를 센싱하는 제 1 서브 센싱부 및 상기 피스톤의 타단이 상기 제 1 내벽에 대향하는 상기 실린더의 제 2 내벽에 도달했는지 여부를 센싱하는 제 2 서브 센싱부를 포함하는,
   커피 추출 장치.
   
9. 제 6 항에 있어서
   상기 피스톤은,
   상기 피스톤의 제 1 영역을 형성하는 제 1 파트;
   상기 제 1 파트와 결합되어 상기 피스톤의 외형을 형성하는 제 2 파트; 및
   상기 제 1 파트 및 상기 제 2 파트의 사이에 결합되는 글라이드링(Glyd ring);
   을 포함하는,
   커피 추출 장치.
   
10. 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 제어부에서 실행되는 경우, 커피를 추출하기 위한 방법을 수행하도록 하며, 상기 방법은:
    상기 커피 추출 장치의 포터 필터에 위치한 퍽(puck)을 유체를 이용하여 적시는데 소요되는 제 1 시간 기간을 사용자로부터 입력 받는 단계;
    커피를 추출하기 위해 상기 퍽에 인가되는 타겟 압력을 사용자로부터 입력 받는 단계;
    상기 타겟 압력에 도달하는데 소요되는 제 2 시간 기간을 사용자로부터 입력 받는 단계; 및
    상기 커피 추출 장치로 하여금 상기 제 1 시간 기간, 상기 타겟 압력 및 상기 제 2 시간 기간에 기초하여 상기 커피를 추출하도록 허용하는 단계;
    를 포함하는,
    컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장되는 컴퓨터 프로그램.
    
11. 적어도 하나의 제어부를 포함하는 커피 추출 장치에 의해 수행되는 커피를 추출하기 위한 방법으로서,
    상기 커피 추출 장치의 포터 필터에 위치한 퍽(puck)을 유체를 이용하여 적시는데 소요되는 제 1 시간 기간을 사용자로부터 입력 받는 단계;
    커피를 추출하기 위해 상기 퍽에 인가되는 타겟 압력을 사용자로부터 입력 받는 단계;
    상기 타겟 압력에 도달하는데 소요되는 제 2 시간 기간을 사용자로부터 입력 받는 단계; 및
    상기 커피 추출 장치로 하여금 상기 제 1 시간 기간, 상기 타겟 압력 및 상기 제 2 시간 기간에 기초하여 상기 커피를 추출하도록 허용하는 단계;
    를 포함하는,
    방법.
    
    

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