KR920004260B1 - 커피 제조기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

커피 제조기

도면은 본 발명의 한 실시예를 나타낸 것으로서,

제 1 도는 전체의 종단 정면도.

제 2 도는 추출시의 작용을 설명하기 위한 케이스 부분의 확대 종단 정면도.

제 3 도는 전기적 구성을 나타내는 전기회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 본체 케이스 2 : 저수 탱크

3 : 보틀 5 : 히터

6 : 가열관 7 : 모터

9 : 분쇄체 11 : 케이스

14 : 클러치기구 15 : 코일스프링

17 : 외장케이스 22 : 여과부

26 : 급탕아암 27 : 급탕기구

본 발명은 커피 원두 분쇄와 커피액 추출의 양쪽 기능을 갖춘 커피 제조기에 관한 것이다.

종래 이런 종류의 커피 제조기의 일반적인 구성은 분쇄체와 필터를 갖춘 케이스를 모터의 윗쪽에 배치하고, 그 모터에 의해 전술한 분쇄체를 회전시켜서 케이스 내의 커피원두를 분쇄하고, 이후 케이스 내로 급탕기구에서 온수를 공급해서 커피액을 추출하도록 되어 있었다.

전술한 종래 구성에서는 동일의 케이스 내에서 분쇄와 추출을 함께 행할 수 있어 편리하게 마음대로 사용할 수 있다는 잇점이 있다.

그러나 그 반면 케이스 내에 공급된 온수가 필터상의 커피 분말의 퇴적층 사이를 하방으로 침투해서 필터에서 여과되는 구성이므로 일반적으로 케이스내에서의 온수의 체류 시간이 너무 길어지는 경향이 있고 따라서 커피 분말의 풍미를 손상하는 성분(예를들면 쓴맛의 성분)까지도 추출되어 버려서 커피의 풍미를 손상해버리는 결점이 있었다.

이와 같은 결점은 커피 분말의 양이 많아지거나 입도가 작아질수록 현저하며 이런면으로의 개선이 요구되고 있다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안해서 된 것으로 따라서 그 목적은 커피원두의 분말에서 추출까지를 행하는 기능을 갖춘 것에 있어서, 추출하는 커피의 풍미를 좋게 할 수 있는 커피 제조기를 제공하는 것이다.

본 발명의 커피 제조기는 회전 가능하게 설치된 바깥 둘레부에 커피 추출용의 여과부를 갖는 케이스와, 이 케이스 내에 회전 가능하게 설치된 커피 원두 분쇄용의 분쇄체와, 추출시에 전술한 케이스내에 온수를 공급하는 급탕기구와, 분쇄시 및 추출시에 운전되는 모터와, 분쇄시에는 전술한 모터의 회전력을 전술한 분쇄체로 전달하고 추출시에는 전술한 모터의 회전력을 전술한 케이스에 전달해서 이 케이스를 회전시킴으로서, 온수를 회전 원심력에 의해 커피 분말사이를 통과시켜서 여과부에서 커피를 추출하는 클러치 기능을 구비해서 되는 것이다.

커피를 추출하는 경우 먼저 케이스내에 커피 원두를 수용하고 모터를 기동하여 모터의 회전력을 클러치기구를 통해서 분쇄체로 전달하고 이 분쇄체를 회전시켜서 커피 원두를 분쇄한다.

분쇄 종료후에 추출 행정에서는 급탕기구에서의 온수를 케이스 내의 커피 분말에 공급함과 동시에 클러치기구에 의한 모터의 회전력을 케이스로 전달하여 케이스를 회전시킨다.

이 케이스의 회전에 따라 케이스내로 공급된 온수에 회전원심력을 부여하고 그에 따라 온수를 커피 분말중에 비교적 빠르게 회전시켜서 케이스 바깥둘레부의 여과부에서 커피를 추출한다.

이하 본 발명의 한 실시예를 도면에 입각해서 설명한다.

"1"은 커피 제조기의 본체 케이스로, 그 좌측부에는 카트리지식의 저수탱크(2)가 설치되고 또한 우측 하부에는 커피 저장용의 보틀(3)을 탑재하는 가열대(4)가 설치되어 있다.

이 가열대(4)의 하면측에는 히터(5)와 가열관(6)이 부가 설치되고 이 가열관(6)내에는 저수탱크(2)에서 물이 공급된다.

"7"은 저수탱크(2)와 보틀(3)과의 사이에 설치한 종축형의 모터이고, 이 모터(7)는 예를들면 약 1만 rpm으로 회전하는 정류자 모터로 그 회전방향이 정역 반전 가능하게 구성되어 있다.

이 모터(7)의 상방향으로 돌출하는 회전축(8)의 상단부에는 후술하는 분쇄체(9) 구동용의 내축(10)이 수직으로 고정되어 있다.

그리고 이 회전축(10)의 바깥둘레에는 후술하는 케이스(11) 구동용의 중공의 외축(12)이 상대회전이 자유롭게 끼워 맞추어져 있고 이 외축(12)이 본체 케이스(1)로 실(seal)기능이 있는 베어링(13)을 통해서 회전이 자유롭게 지지되어 있다.

"14"는 모터 (7)의 회전력을 외축(12)으로 선택적으로 전달하는 클러치기구로, 내축(10)의 하단 대구경부(10a)와 외축(12)의 하부에 걸치도록 코일스프링(15)을 감아 장치하고 그 코일 스프링(15)의 하단을 고정핀(16)에 의해 내축(10)의 하둔 대구경부(10a)에 고정해서 구성한 것이다.

이 경우 클러치 기구(14)는 마찰식 일방향 클러치로 구성되어서 모터(7)가 정회전하고 있을때는 코일 스프링(15)이 외축(12)으로부터 이완되어 모터(7)의 회전력이 외축(12)에는 전달되지 않게 하고 내축(10)만이 회전 구동되게 한다.

한편 모터(7)가 역회전하면 코일 스프링(15)이 마찰력에 의해 외축(12)에 조인 상태로 되어서 양축 즉 내축(10)과 외축(12)이 일체적으로 회전 구동되게 한다.

클러치 기구(14)의 상방부에는 외장 케이스(17)가 탈착 가능하게 설치되고, 이 외장 케이스(17)의 저부우단에 형성된 유출구(18)가 보틀(3)의 상면 오프닝에 마주보고 있다.

그리고 이 외장 케이스(17)내에는 커피 원두 분쇄 및 커피 추출 겸용의 케이스(11)가 수납되고, 이 케이스(11)의 저부에 하향으로 형성된 원통모양 연결부재(19) (제 2 도 참조)를 외축(12)의 상단의 연결부(12a)에 끼워 맞추고, 그것에 의해 케이스(11)가 지지되는 구성으로 되어 있다.

이 경우 원통상 연결부재(19)의 안쪽 둘레면과 연결부(12a)의 바깥둘레 면은 공히 요철모양으로 형성되고 양자의 맞물림으로 회전 정지를 꾀하고 있다.

또한 케이스(11)내에는 분쇄체(9)가 회전이 자유롭게 설치되고 이 분쇄체(9)의 축(20)의 하부에 형성된 연결구멍 (20a)이 내축(10)의 상단에 끼워 맞추어져 연결되어 있다.

한편 케이스(11)의 상면 오프닝부에는 중앙에 온수 낙하구멍(21a)을 갖는 뚜껑(21)을 두고 뚜껑(21)과 케이스(11)의 상단과의 사이에 예를들면 0.2mm정도의 틈새를 균일하게 형성해서 그 틈새를 여과부(22)로 하고 있다.

회전 원심력에 의해 온수(커피물)가 여과부(22)쪽을 향해 상승되도록 하기 위해서 케이스(11)의 안쪽 둘레면은 위로 넓어지는 테이퍼 면상으로 형성되어 있다.

이 경우 뚜껑(21)의 고정은 뚜껑(21)에 형성한 걸어 맞춤 톱니(23)를 케이스(11)의 위가장자리부에 형성한 베이어네트(bayonet) 걸어맞춤홈(24)에 걸어 맞춤으로서 행해진다.

또한 외장 케이스(17)의 상면 오프닝부에도 중앙에 온수 낙하구멍(25a)을 가진 뚜껑 (25)이 설치되어 있다.

이 뚜껑(25)의 상방에는 전술한 가열관(6)으로 연이어 통하는 급탕 아암(26)을 수평 선회 가능하게 설치하고 이 급탕 아암(26)의 탕출구(26a)를 뚜껑(25)의 온수 낙하구멍(25a)의 바로 위에 위치시킬 수 있도록 했다.

이 급탕 아암(26), 가열관(6) 및 히터(5)로 급탕기구(27)를 구성하고 있다.

또한 "28"은 본체 케이스(1)상의 상면에 설치된 덮개이다.

다음에 전기회로 구성을 제 3 도에 입각해서 설명한다.

"29"는 전원 스위치로 본체 케이스(1)의 전면 조작 패널(도시하지 않음)에 설치되어 있다.

"30"은 커피 원두의 분쇄시간을 설정하는 밀용 타이머 회로로 타이머 동작중은 릴레이 구동코일(31)에 통전하고 타이머 동작 종료후에 릴레이 구동코일(31)을 단전한다.

이 릴레이 구동로일(31)로의 통전중(분쇄운전중)은 히터(5)의 스위치(32)를 오프해서 히터(5)를 단전하고, 한편 릴레이 구동코일(31)이 단전되면 스위치(32)가 온으로 복귀해서 히터 (5)로의 통전을 가능하게 한다.

"33"은 히터(5)에 직렬 접속한 서머 스타트로서, 히터(5)가 과열상태로 되었을때에 오프해서 히터(5)를 단전한다.

한편 "34"는 모터 (7)를 자동적으로 정지시키기 위한 모터 스위치로서, 이것을 구동시키기 위해서 항시 폐쇄형의 서모스타트(36)와 릴레이 구동코일(37)를 직렬로 설치하고, 이 릴레이 구동코일(37)에 통전이 되면 모터 스위치(34)가 온되도록 되어 있다.

이 경우 서모스타트(36)는 가열대(4)에 부설되고, 가열관(6)내에의 물 공급이 종료해서 히터(5) 주변의 온도가 급상승한 시점에서 이 서모 스타트(36)가 오프해서 릴레이 구동코일(37)이 단전되어 그에 따라 모터스위치(34)가 오프로 복귀해서 모터(7)를 정지시키도록 되어 있다.

한편 모터(7)의 회전방향을 반전시키기 위해서 계자코일(38), 전기자코일(39)로의 통전로중에 2개의 변환스위치(40)(41)를 변환시키는 동작은 전술한 릴레이 구동코일(31)에 의해 행해지도록 되어 있다.

이 경우 분쇄 운전시(릴레이 구동코일(31)의 통전시)에는 한편의 변환 스위치(40)의 가동접점(40a)이 고정접점(40b)에 접촉하고, 타방의 변환 스위치(41)의 가동접점 (41a)이 고정접점(41b)에 접촉해서 모터(7)를 정회전시킨다.

그리고 추출 운전시(릴레이 구동코일(31)의 단전시)에는 일방의 변환 스위치(40)의 가동접점(40a)이 고정접점(40c)측으로 변환되고, 타방의 변환 스위치(41)의 가동접점(41a)이 고정접점(41c)으로 변환하여 역회전 회로를 형성하여 모터(7)를 역회전시킨다.

다음에 전술한 구성의 작용에 대해 설명한다.

커피를 추출하는 순서는 먼저 저수탱크(2)내로 급수하면서 케이스(11)내에 커피 원두를 수용하고 제 1 도에 나타낸 상태로 세트한다.

이어서 전원 스위치(29)를 온조작하면 릴레이 구동코일(37)로 통전되어 모터 스위치 (34)가 온하고 모터(7)가 정회전 한다.

모터(7)의 정회전에 의해 분쇄체 (9)가 회전되어서 케이스(11)내의 커피 원두가 분쇄된다.

이 분쇄 운전중에는 모터(7)의 회전 방향이 클러치 기구(14)의 코일 스프링 (15)에 있어서 이완 방향이므로 코일 스프링 (15)이 외축(12)의 바깥둘레면에서 이완되어 모터(7)의 회전력이 외축(12)에는 전달되지 않고, 케이스(11)는 대략 정지상태를 유지한다.

이와 같은 분쇄 운전을 설정시간(예를들면 30-40초)만 실행한 후 분쇄용 타이머회로(30)의 시계동작이 종료해서 릴레이 구동 코일(31)이 단전된다.

이에 따라 히터(5)의 스위치(32)가 온되어 히터(5)로의 통전이 개시됨과 동시에 양 변환스위치(40)(41)가 변환되어 역회전 회로가 형성되어 모터(7)가 역회전 한다.

이 회전방향은 클러치 기구(14)의 코일 스프링(15)을 감아 조이는 방향이므로 코일 스프링(15)이 외축(12)의 바깥둘레 면으로 감겨 조여져서 모터(7)의 회전력이 외축(12)에도 전달된다.

이 때문에 내외 양축(10)(12)이 일체적으로 회전하여 케이스(11)가 분쇄체(9)와 일체적으로 고속 회전한다.

한편 전술한 히터(5)에의 통전에 따라 저수탱크(2)에서 가열관(6)으로 공급된 물이 가열되어 점차 열탕화되어 이 열탕이 비등압에 의해 급탕 아암(26)으로 점차 눌러 올려져서 탕출구(26a)에서 양 뚜껑(25)(21)의 온수 낙하구멍(25a)(21a)을 통해서 케이스(11)내로 급탕된다.

이 경우 케이스(11)는 분쇄체(9)와 일체적으로 고속 회전하고 있어서 그 회전 원심력에 따라 제 2 도에 나타낸 것처럼 커피분말(A)이 케이스(11)의 내측벽에 착달라 붙도록 되어 중앙부분이 중공 상태로 되고 그 중공부분에 열탕이 적하해서 분쇄체(9) 및 케이스(11)의 내저면에 받아 들여진다.

그래서 분쇄체(9)상에 받아 들여진 열탕은 분쇄체(9)의 회전에 따라 원심 방향으로 뿌리치듯 원주방향으로 비산하여 커피 분말(A)내로 그의 안쪽 둘레측으로부터 침투하게 된다.

또한 케이스(11)의 내저면에 고인 열탕은 케이스(11)의 회전에 동반하는 원심력에 의해 내저면을 통해 커피 분말(A)내로 침투한다.

이와 같이 해서 커피 분말(A)내로 침투한 열탕은 커피 분말(A)에서의 엑기스를 추출하면서 회전 원심력에 의해 비교적 빠르게 커피 분말(A)내를 통과해서 케이스(11)내측벽에 달하고 또 그 내측벽의 테이퍼면에 따라 상승해서 케이스(11)의 상단과 뚜껑 (21)과의 사이의 근소한 간격 즉 여과부(22)로부터 주위로 비산하여 외장 케이스(17)의 내측벽에 고인다.

이때 여과부(22)에서는 커피 분말(A)이 여과되어 커피만 추출되게 된다.

그리고 외장 케이스(17)의 내측벽에 고인 커피는 그 내측벽을 아래로 따라 흘러 최종적으로 유출구(18)에서 보틀(3)내로 적하해서 저장된다.

그리고 저수탱크(2)내의 물을 전부 가열관(6)내에서 가열을 끝내면 히터(5) 및 가열관(6)의 온도가 급상승하여 서모스타트(36)가 오프해서 릴레이 구동코일(37)이 단전된다.

따라서 모터 스위치(34)가 오프해서 모터(7)가 정지되고 추출행정이 종료한다.

이후 보틀(3)내의 커피의 온도(가열대(4)의 온도)에 따라 서모스타트(33)가 개폐 동작을 반복해서 히터(5)로 단속적으로 통전하고 보틀(3)내의 커피를 보온한다.

전술한 실시예에 따르면 모터(7)의 회전력이 클러치 기구(14)에 의해 분쇄체(9)와 케이스(11)에 선택적으로 전달되는 구성으로서, 분쇄시에는 케이스(11)내에서 분쇄체(9)를 회전시켜서 커피 원두를 분쇄할 수 있는 것은 물론, 추출시에는 케이스(11)를 분쇄체(9)와 일체적으로 고속 회전시킴으로서 온수를 회전 원심력으로 커피 분말(A)사이를 비교적 빠르게 통과시켜서 커피를 추출할 수 있다.

이와 같은 원심 추출 방식에서는 커피 분말(A)의 입도가 작아지거나 양이 많아져도 케이스(11)내에 있어서의 온수의 체류시간은 종래에 비해 짧아져서 커피 분말(A)에서 본래의 향기 높은 성분만 추출해서 풍미를 손상하는 성분을 추출하지 않고 끝나므로 커피 분말(A)의 입도, 양의 여하에 관계없이 커피의 풍미를 안정시켜 좋게 할 수 있다.

특히 하나의 케이스(11)내에서 분쇄에서 추출까지를 행할 수 있음과 동시에 하나의 모터(7)로 분쇄체(9)와 케이스(11)를 선택적으로 회전시킬 수 있어서 구성이 간단하고 콤팩트하며 예를들면 가정용의 커피 제조기로서 간편히 이용할 수 있다.

또한 전술한 실시예에서는 클러치 기구(14)를 마찰식 일방향 클러치로 구성한 것으로 모터(7)의 회전방향을 정역 반전시킴으로서 분쇄체(9)와 케이스(11)를 선택적으로 회전시킬 수 있고 클러치 기구(14)의 구성이 대단히 간단해서 한층 코스트를 낮출 수 있다.

이 경우 일방향 클러치로서는 전술한 실시예와 같은 코일 스프링(15)을 이용한 것외에 예를들면 스프레그(sprag)식 일방향 클러치등 다른 구성의 것을 채용해도 좋다.

다만 본 발명은 클러치 기구를 일방향 클러치에 한정한 것은 아니고 예를들면 전자 클러치, 원추 클러치, 원판 클러치등을 채용하여 그 클러치를 커피 추출의 전후에서 변환 구성시켜도 좋다.

이 경우에는 모터의 회전방향을 반전시킬 필요는 없다.

또한 전술한 실시예에서는 케이스(11)의 상단과 뚜껑(21)과의 사이에 형성한 근소한 틈새를 여과부(22)로 하고 있으나 예를들면 케이스(11)의 측벽 전둘레부에 미세 구멍을 다수 형성해서 그것을 여과부로 해도 좋다.

그밖에 본 발명은 내외 양축(10)(12)과 분쇄체(9), 케이스(11)와의 연결 구조를 임의로 변경해도 좋은등 여러가지로 변형 가능하다.

본 발명은 이상의 설명에서 밝힌 것처럼 모터의 회전력을 클러치 기구로 분쇄체와 케이스에 선택적으로 전달하는 구성으로 한 것으로서, 분쇄시에는 케이스 내에서 분쇄체를 회전시켜서 커피 원두를 분쇄할 수 있는 것은 물론, 추출시에는 케이스를 분쇄체와 일체적으로 회전시킴으로서 온수를 회전 원심력으로 커피 분말사이를 비교적 빠르게 통과시켜서 커피를 추출할 수 있고 그에 따라 커피 분말로부터 본래의 향기 높은 성분만을 추출해서 풍미를 손상하는 성분을 추출하지 않으므로 추출하는 커피의 풍미를 안전시켜 좋게 할 수 있다.

특히 하나의 케이스 내에서 분쇄로부터 추출까지를 행할 수 있음과 동시에 하나의 모터로 분쇄체와 케이스를 선택적으로 회전시킬 수 있어서 구성의 간단화와 콤팩트화를 도모할 수 있고 예를들면 가정용의 커피제조기로서 손쉽게 이용할 수 있는 잇점도 있다.

Claims (1)

1. 바깥둘레부에 커피액 추출용의 여과부(22)를 가지며 회전 가능하게 설치된 케이스(11)와, 이 케이스내에 회전 가능하게 설치된 커피 원두 분쇄용의 분쇄체(9)와, 커피액 추출시에 케이스내로 온수를 공급하는 급탕기구(27)와, 커피 원두 분쇄시 및 커피액 추출시에 구동되는 모터(7)와, 이 모터의 회전을 케이스 또는 분쇄체에 선택적으로 전달하는 클러치 기구(14)와, 커피 원두 분쇄시에 모터의 회전을 분쇄체에 전달하고, 커피액 추출시는 모터의 회전을 케이스에 전달하도륵 클러치 기구를 제어하는 제어부(37)(40)(41)를 가지고 있고, 커피액 추출시 전술한 케이스를 회전시켜 그의 원심력으로 급탕기구로부터 온수를 커피 분말사이로 통과시켜서 바깥둘레부의 여과부로부터 커피액을 추출하는 것으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 커피 제조기.

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