KR920004262B1 - 커피 추출기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

커피 추출기

도면은 본 발명의 한 실시예를 나타낸 것으로서, 제 1 도는 전체의 종단정면도.

제 2 도는 주요부분의 전기 회로도.

제 3 도는 모터와 히터의 동작을 나타낸 타임챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 추출기본체 3 : 병

5 : 히터 6 : 가열관

7 : 모터 9 : 분쇄체

10 : 내측커플링 11 : 케이스

12 : 외측커플링 13 : 클러치기구

15 : 코일스프링 17 : 외장케이스

22 : 여과기 26 : 급탕관

27 : 급탕기구 38 : 마이크로컴퓨터

본 발명은 소위 원심추출식의 커피 추출기에 관한 것이다.

일반적으로 원두커피를 추출함에 있어서 열탕과 커피가루의 접촉 시간을 짧게하면 커피가루로 부터 풍미를 잃게하는 성분(예를들면 쓴맛성분)을 추출시키지 않아서 커피가 보다 맛있게 된다.

이를 실현하기 위해 최근 소위 원심추출식 커피 추출기가 제안되어 있다.

이러한 커피 추출기는 추출기본체에 모터를 설치하고, 이 모터의 위로 돌출된 회전축 윗단부에 커플링을 통해 커피액 추출용 케이스를 연결하여 지지시키며, 이 케이스 바깥둘레부에는 커피를 추출하기 위한 여과부가 설치되어 있다.

그리고 추출시에는 모터를 운전시킴으로써 케이스를 고속도로 회전하여 케이스내에 공급된 열탕을 회전원심력에 의해 케이스내에 있는 원두커피 가루속을 신속히 통과시킴으로써, 케이스 바깥둘레부의 여과기로 부터 커피액을 추출하는 것이다.

그런데, 급탕의 토출 형편상 케이스내의 중앙에 정확히 열탕이 적하된다고는 할수 없으므로, 케이스의 회전 개시후에 급탕을 개시하면 그 급탕개시 당초부터 주위에 불균일하게 뿌려지게 된다.

따라서, 급탕 개시 당초에 케이스내의 커피 가루에 열탕을 포함한 부분과 그렇지 않은 부분이 불균일해져서, 케이스내의 무게 중심이 언밸렌스가 되어, 이 언밸런스 상태에서의 회전에 따라 케이스가 강력히 진동하여 소음이 커지고 사용자가 귀찮다는 감을 느낄우려가 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 된것이며, 따라서 그 목적은 커피액을 원심추출식으로 추출하는 것에 있어서, 추출시의 고속회전에 따른 진동을 저감시킬 수 있어서 저소음화를 도모할 수 있는 커피 추출기를 제공하는데 있다.

본 발명의 커피 추출기는 내부에 커피가루를 수용하고 바깥둘레부에 커피액 추출용 여과부를 갖춘 케이스와, 이 케이스내에 열탕을 공급하는 급탕기구와, 상기 케이스를 회전시킴으로써 상기 열탕을 회전 원심력으로 상기 커피가루속을 통과시켜 상기 여과부로 부터 커피 추출액을 추출하기 위한 모터를 갖춘것에 있어서, 상기 케이스에 대한 급탕을 개시한 뒤 전술한 케이스를 회전시키도록 설정한 것이다.

케이스 내에 대한 급탕을 개시한뒤 케이스가 회전한다.

따라서, 급탕개시 당초에는 케이스가 정지 상태로 되어 있으므로, 공급된 열탕은 케이스내의 바닥에 고여서 케이스내의 커피가루에 바닥에서부터 빈틈없이 침투하게 된다.

이상태로 케이스의 회전이 개시되므로, 케이스내의 중량 균형이 잡혀서 진동이 효과적으로 저감된다.

[실시예]

이하 본 밭명을 분쇄기능을 구비한 커피 추출기에 적용시킨 한실시예에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

"1"은 추출기본체로서, 좌측부에는 카트리지식 저수탱크(2)가 설치되고, 또한 우측하부에는 커피액 저장용 병(3)을 탑재한 가열대(4)가 설치되어 있다.

이 가열대(4)의 밑에는 히터(5)와 가열관(6)이 덧붙여 설치되고, 이 가열관(6)내에는 저수탱크(2)에서부터 물이 공급된다.

한편 추출기본체(1)에는 병(3) 왼쪽에 모터 내장실(1a)이 형성되고, 이 모터 내장실(1a)내에 회전축이 세로 방향인 모터(7)가 내장되어 있다.

이 모터(7)는 그 회전방향이 정역 반전 가능하게 구성된 정류자 모터이다.

이 모터의 위로 돌출된 회전축(8)윗단에는 후술하는 분쇄체(9) 구동용 내측커플링(10)이 부착되어 있다.

그리고 이 내측커플링(10)의 바깥둘레에는 후술하는 케이스(11) 구동용의 외측 커플링(12)이 상대적으로 자유롭게 회전할 수 있도록 끼어 맞춰져 있다. "13"은 모터 (7)의 회전력을 외측커플링(12)에 선택적으로 전달해주는 클러치기구이다.

상기 클러치기구(13)는 전자동 세탁기의 회전통을 선택적으로 회전시키는데 사용되는 것과 동일한 형태의 것으로서, 이는 이미 공지되어 있는 한쪽 방향으로만 동작을 전달시키는 일방향 클러치기구이다.

이 클러치기구(13)는 회전축(8)에 끼워서 고정된 그것의 원통형 베이스부재(14)와 외측커플링(12)의 아래부에 걸쳐서 코일 스프링(15)이 감겨져 있고, 그 코일 스프링(15)의 아래단부를 고정핀(16)으로 원통형 베이스부재(14)에 고정시킨 구성으로 되어있다.

여기서 클러치기구(13)는 마찰식 일방향 클러치로 구성된 것으로, 모터(7)가 정회전할때 코일 스프링(15)이 풀려서 외측커플링(12)으로 부터 풀려서 모터(7)의 회전력이 외측커플링(12)으로는 전달되지 않고 내측 커플링(10)만이 회전 구동된다.

반면 모터(7)가 역회전하면 코일 스프링(15)이 마찰력에 의해 외측커플링(12)에 더 감겨진 상태로 되어 양 커플링(10)(12)이 일체적으로 회전 구동된다.

이러한 클러치기구(13)윗쪽에는 외장케이스(17)가 탈착 가능하게 부착되고, 이 외장케이스(17)의 바닥부 오른쪽에 형성되어 있는 추출 노즐(18)이 병 (3)의 열려진 곳을 향하고 있다.

그리고 이 외장케이스(17)내에는 커피 원두를 분쇄하는 것과 커피액을 추출하는것을 겸한 케이스(11)가 내장되어 있으며, 이 케이스(11)의 바닥부에 아래쪽을 향하도록 형성된 원통형 연결부재(19)를 외측커플링(12)에 끼워서 연결시킴으로써 케이스(11)를 지지하도록 한 구성이다.

여기서 원통형 연결부재(19)의 안쪽 둘레면과 외측커플링(12)의 바깥둘레면은 둘다 요철 형상이 되도록 형성되고, 양자의 맞물림으로써 양자가 서로 미끄러지지 않도록 하고 있다.

또한 케이스(11)내에는 분쇄체(9)가 자유릅게 회전될 수 있도록 설치되고, 이 분쇄체(9)의 지지축(20)이 내측커플링(10)에 끼워서 연결되어 있다.

한편 케이스(11) 윗면의 열린곳에는 중앙에 급탕구(21a)를 가진 돔모양의 뚜껑(21)을 덮고, 이뚜껑(21)과 케이스(11)윗단부와의 사이에 예를들면 0.2mm정도의 틈을 균일하게 형성하고, 이 틈을 여과부(22)로서 하고 있다.

이 여과부(22)를 향해 열탕(커피액)을 회전 원심력으로 상승시키기 위해 케이스(11)의 안쪽 둘레면은 위쪽이 벌려진 테이퍼면의 형태로 형성되어 있다.

여기서 뚜껑(21)은 뚜겅(21)에 형성된 걸어맞춤 돌기부(23)를 케이스(11)윗쪽 가장자리부에 형성된 걸어 맞춤 홈(24)에 걸어맞춤으로써 고정될 수 있도록 하고 있다.

또한 외장케이스(17) 윗면의 열린곳에는 중앙에 깔대기 모양의 급탕구(25a)를 가진 뚜껑(25)이 덮어져 있고, 이 뚜껑(25)의 급탕구(25a)가 아래쪽에 있는 뚜껑(21)의 급탕구(21a)에 삽입되어 있다.

이 뚜껑(25)윗쪽에는 전술한 가열관(6)과 통하도록 연결된 급탕관(26)을 수평으로 회전가능하게 설치하고, 이 열탕유출구(26a)를 뚜껑(25)의 급탕구(25a)바로위에 위치할 수 있도록 구성되어 있다.

이 급탕관(26), 가열관(6) 및 히터(5)가 급탕기구(27)를 구성하고 있다. "28"은 급탕관(26)위쪽을 가리는 뚜껑이다.

다음에 주요부의 전기회로의 구성을 제 2 도에 의거하여 설명한다.

모터(7)의 계자코일(7a)(7b)과 전기자 코일(7c)에 대한 통전 방향을 반전시키기 위해, 2개의 변환스위치(31)(32)를 설치함과 동시에 그 계자코일(7b)과 전원라인(34)과의 사이에 정회전용 스위치(33)를 설치하고, 이 정회전용 스위치(33)와는 병렬로 연결된 저항(35)에다 역회전용 스위치(36)를 직렬로 설치하고 있다.

여기서 분쇄운전시에는 변환 스위치(31)의 가동 접점(31a)이 고정접점(31b)에 접촉됨과 동시에 변환스위치(32)의 가동접점(32a)이 고정접점(32b)에 접촉되고 정회전용 스위치(33)가 온(ON)된 상태가 되며, 이에 따라 모터(7)가 예를들면 10000rpm으로 정회전된다.

한편 추출운전시에는 변환스위치(31)의 가동 접점(31a)이 고정접점(31c)측으로 변환됨과 동시에 변환 스위치(32)의 가동접점(32a)이 고정접점(32c)으로 변환되고, 역회전용 스위치(36)가 온된 상태가 되며, 이에 따라 모터(7)가 예를들면 5000rpm으로 역회전된다.

이와같이 역회전시의 회전수가 정회전수의 절반으로 저하되는 이유는 저항(35)의 존재에 의해 모터(7)에 대한 인가 전압이 저하되기 때문이다. "37"은 히터(5)에 대한 통전로중에 설치된 히터 스위치이다.

이들 각 스위치(31)(32)(33)(36)(37)의 변환 동작은 이미 공지되어 있는 구성으로 된 제어부의 역할을 수행하는 마이크로컴퓨터(38)에 의해 제어된다.

여기서 마이크로컴퓨터(38)는 분쇄운전 종료후 먼지 히터(5)에 대한 통전(히터 스위치(37)를 온 시킴)을 행함으로써 열탕의 생성을 개시하고, 그에 따라 케이스(11)내에 공급된 열탕이 케이스(11)내에 예를들어 1/3 정도 고일쯤에 모터(7)를 역회전시키도륵(역회전용 스위치(36)를 온 시킴)모터(7)의 역회전 타이밍을 설정한다.

또한, 제 3 도는 모터(7)의 회전 방향과 히터(5)에 대한 통전기간을 나타낸 동작 설명도이다.

다음에 상기 구성의 작용을 대해 설명한다.

커피액을 추출하는 순서는 먼저 저수탱크내에 물을 공급함과 동시에 케이스(11)내에 커피 원두를 넣고 제 1 도에 나타낸 상태와 같이 세트한다.

이어서 분쇄운전의 개시 조작을 행하면 마이크로컴퓨터(38)에 의해 변환스위치(31)의 가동접점(31a)이 고정접점(31b)에 접촉됨과 동시에 변환스위치(32)의 가동접점(32a)이 고정접점(32b)에 접촉되고, 정회전용 스위치(33)가 온됨으로써 모터(7)가 예를들면 10000rpm으로 정회전된다.

이 모터(7)의 정회전에 따라 분쇄체(9)가 회전되어 케이스(11)내의 커피 원두가 분쇄된다.

이러한 분쇄운전 동안에는 모터(7)의 회전방향이 클러치기구(13)의 코일 스프링(15)이 풀리는 방향이므로 코일 스프링(15)이 외측커플링(12)의 바깥 둘레면으로부터 들떠 모터(7)의 회전력이 외측커플링(12)에 전달되지 않아 케이스(11)는 거의 정자상태를 유지한다.

이러한 분쇄운전을 설정된 시간(예를들면 30-40초) 동안만 실행한 후, 마이크로컴퓨터(38)에 의해 정회전용 스위치(33)가 온 되어 모터(7)가 일단 정지된다.

그리고 히터 스위치(37)가 온 되어 히터(5)에 대해 통전이 개시된다.

이에 따라 저수탱크(2)에서 가열관(6)내로 공급되는 물이 순차열탕화되고, 그 열탕이 비등압에 따라 급탕관(26)으로 순차 밀어올려져서 열탕유출구(26a)에서 양 뚜껑(25), (21)의 급탕구(25a), (21a)를 통하여 케이스(11)내에서 급탕된다.

이후, 급탕이 케이스(11)내에 예를들면 1/3정도 고일쯤에 마이크로컴퓨터(38)에 따라 전환스위치(31)의 가동접점(31a)이 고정접점(31c)쪽으로 전환되는 동시에 전환스위치(32)의 가동접점(32a)이 고정접점(32c)으로 전환되고, 또한 역회전용스위치(38)가 온된다.

이에 따라, 모터(7)에 대한 통전방향이 반전하여 이 모터(7)가 예를들면 5000rpm으로 역회전한다.

이 회전방향은 클러치기구(13)의 코일스프링(15)이 감겨지는 방향이기 때문에 코일스프링 (15)이 외측커플링(12)의 바깥둘레에 감겨져서 모터(7)의 회전력이 외측커플링(12)에도 전달되게한다.

이에 따라, 내외 양쪽 커플링(10), (12)이 일체적으로 회전하고 케이스(11)가 분쇄체(9)와 일체적으로 고속회전한다.

이 경우, 케이스(11)를 회전시키기전에, 이미 케이스(11)내에는 열탕이 공급되어 있으므로, 케이스(11)내의 바닥에 열탕이 고이고, 그 열탕이 커피가루에 바닥에서부터 빈틈없이 침투하여, 케이스(11)내의 중량배분이 균형되어진 상태가 된다.

따라서 케이스(11)의 회전을 개시 하더라도 언밸런스에 의한 진동이 거의 발생하지 않아 회전의 동작개시가 안정된다.

그리고, 회전개시 후 즉시 케이스(11)내의 커피가루(A)가 회전 원심력에 의해 제 1 도에 나타낸것처럼 안쪽 둘레 벽면쪽으로 균일하게 분산되어 이 안쪽 둘레 벽면에 균일하게 달라붙은 상태(둘레쪽 벽내면에 따라 커피가루(A)의 균일한 층이 형성된 상태)로 된다.

이러한 상태에서 전술한 바와같이 급탕관(26)으로 부터 열탕이 케이스(11)내 중앙부분에 도출되고 분쇄체(9)나 케이스(11)의 바닥면에 떨어지게 된다.

그때 분쇄체(9)위에 떨어진 열탕은 분쇄체(9)의 회전에 의해 주위로 비산하여 커피가루(A)속에 침투하게 된다.

또한 케이스(11)의 바닥면에 떨어진 열탕은 케이스(11)의 회전에 따른 원심력에 의해 안쪽 바닥면을 따라서 커피가루(A)속에 침투된다.

이와같이하여 커피가루(A)속에 침투된 열탕은 커피가루(A)로부터 엑기스를 추출시키면서 회전 원심력에 의해 비교적 신속히 커피가루(A)속을 통과하여 케이스(11)의 안쪽 둘레면 벽에 도달되며, 이어서 그 안쪽 둘레면벽의 테이퍼면을 따라서 상승되고, 케이스(11) 윗단부와 뚜껑(21)과의 사이에 좁은틈, 즉 여과부(22)로 부터 주위로 뿌려지게 되고, 그리고 외장케이스(11)안쪽 둘레면벽쪽으로 튀게 된다.

그리고 여과부(22)로 부터 뿌려져 외장케이스(17)에 튀어진 커피액은 그 안쪽 둘레 면벽을 따라 아래쪽으로 흘러 내리고 최종적으로 추출 노즐(18)로 부터 병(3)속으로 떨어져서 저장되게 된다.

이 경우에, 열탕을 회전 원심력으로 커피가루(A)속을 비교적 빠르게 통과시키므로, 커피가루(A)에서 본래의 향기 높은 성분만 추출하고, 풍미를 떨어뜨리는 성분을 추출하지 않아 커피액의 풍미가 좋아진다.

전술한 실시예에 따르면, 케이스(11)내에 대한 급탕을 개시 한뒤, 케이스(11)를 회전시키도록 하였으므로, 급탕개시 당초에는 케이스(11)가 정지상태로 되어 있어서 열탕이 케이스(11)내의 바닥에 고이고. 그 열탕이 케이스(11)내의 커피가루에 바닥에서 부터 빈틈없이 침투하여 케이스내의 중량배분이 균형된 상태가 되게 한다.

따라서, 케이스(11)의 회전 개시 당초부터 회전을 안정되게 동작개시 시킬수 있어서, 언밸런스에 의한 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있어서 저소음화를 도모할 수 있다.

또한, 전술한 실시예에 따르면, 케이스(11)의 회전개시 시기를 케이스(11)내에 열탕이 1/3정도 고일쯤에 설정했는데, 급탕개시후라면, 1/3이하 또는 1/3이상이라도 좋다.

또한 전술한 실시예에 따르면, 케이스(11)의 상단과 뚜껑(21)사이에 형성된 작은 틈새를 여과부(22)로 하고 있는데, 예를들면 케이스(11)의 측면 전둘레에 미세구멍을 다수형성하여 그것을 여과부로해도 좋다.

기타, 본 발명은 클러치기구(13)를 예를들면 전자 클러치로 변경하거나 또는, 분쇄기능을 생략한 구성인 것에도 적용할 수 있는 등 각종 변형이 가능하다.

본 발명은, 이상의 설명에서 명백한것 처럼 케이스내에 대한 급탕을 개시한 뒤에, 케이스를 회전 시키도록 한것으로서, 급탕이 케이스내의 커피가루에 바닥에서 부터 빈틈 없이 침투하여 케이스내의 중량배분이 균형된 상태가 되고, 이에 따라 케이스의 회전 개시 당초부터 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있어서 저소음화를 도모할 수 있는 우수한 효과를 거둘 수 있다.

Claims (1)

1. 바깥둘레부에 커피액 추출용 여과부(22)를 갖춘 회전할 수 있게 배치된 케이스(11)와, 이 케이스(11)내에 열탕을 공급하는 급탕기구(27)와, 커피액 추출시에 케이스를 회전시켜 원심력으로 열탕을 급탕기구로 부터 커피가루속으로 통과시켜서 바깥둘레부의 여과부로부터 커피액을 추출시키는 모터와, 급탕기구(27)에 의한 급탕 개시후, 케이스(11)를 회전시키는 제어부인 마이크로컴퓨터(38)를 구비한 것으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 커피 추출기.

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