KR101555011B1 - 스티밍 거품 생성 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티밍 거품 생성 장치에 관한 것으로서, 수분 함량을 최소화한 고품질의 토핑용 스티밍 거품을 신속하게 공급하여 소비된 스티밍 거품의 재사용 대기 시간을 최소화할 수 있도록 하는 스티밍 거품 생성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 달성하기 위한 본 발명은, 스티밍 거품 생성에 사용되는 원료액을 공급하는 원료공급부와, 상기 원료공급부와 연통하여 상기 원료액을 가열 및 기화시켜 스티밍 거품이 생성되도록 하는 거품생성부를 포함하는 스티밍 거품 생성 장치에 있어서, 상기 거품생성부는, 블록 형태의 본체와; 상기 본체의 일측에 설치되어 열을 공급하는 히터; 및 상기 본체의 내부에 수직방향으로 복수 층의 공간부가 서로 연통하도록 형성되되, 상기 공간부의 최하층에는 상기 원료공급부로부터 원료액을 공급받는 유입구가 형성되고, 상기 공간부의 최상층에는 상기 원료액이 가열 및 기화되어 생성된 스티밍 거품이 토출되는 배출구가 형성되는 기화조;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 따른 본 발명에 의하면, 복수 층의 공간부로 형성된 기화조를 거쳐 스티밍 거품이 단계별로 기화되어 수분 함량을 최소화한 고품질의 토핑용 스티밍 거품을 공급할 수 있으며, 최상층 공간부의 스티밍 거품을 모두 소비하더라도 차상층의 공간부로부터 즉시 스티밍 거품이 공급되므로 재사용 대기 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

스티밍 거품 생성 장치{STEAMING BUBBLE GENERATING DEVICE}

본 발명은 스티밍 거품 생성 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 커피 등의 음료에 얹혀져 맛과 식감을 개선시키는 스티밍 거품을 생성하여 공급하는 스티밍 거품 생성 장치에 관한 것이다.

최근 삶의 질이 향상됨과 더불어 커피나 차와 같은 음료를 다양하게 즐기는 인구가 많아졌다. 이에 다양한 음료, 특히 커피를 전문적으로 판매하는 전문점도 많아져 각양각색의 음료를 선보이고 있다.

음료의 종류가 다양해지는 만큼 음료의 토핑도 중요하게 중요한 요소로 인식되고 있으며, 토핑 중 우유 거품과 같은 스티밍 거품이 커피 등에 조화롭게 어울려 맛과 식감을 개선시키는 역할을 하고 있다.

이러한 스티밍 거품을 생성하는 장치로서 종래에는 대한민국 등록특허 제10-0459787호 '커피머신용 온수 및 증기 발생장치'가 제안된 바 있으며, 도1 및 도2에서 도시하고 있다.

도1은 종래의 커피머신용 온수 및 증기 발생장치를 도시하는 개략적인 분해 사시도이고, 도2는 종래의 커피머신용 온수 및 증기 발생장치를 도시하는 개략적인 단면도이다.

종래의 커피머신용 온수 및 증기 발생장치는, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 상하부 하우징(10,50)으로 이루어지는 것으로, 상기 상부 하우징(10)은 'U'형상의 코일이 내장된 상부 히터(12)가 장착되는 상부 히터장착홈(14)이 상부에 형성되고, 하부에는 일정 부위에 형성된 격막(22)에 의해 분할된 스팀룸(58)과 수조실(20)이 형성되며, 상기 하부 하우징(50)은 'U' 형상의 코일이 내장된 하부 히터가 장착되는 하부 히터장착홈이 하부에 형성되고, 상부에는 상기 상부 하우징(50)과 대칭되어 결합되도록 일정 부위에 형성된 격막(56)에 의해 분할된 수조실(60)과 스팀룸(58)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 종래 기술에 따르면, 하우징의 내부 공간을 스팀룸과 저수실로 분할함으로써 온수 및 스팀의 발생을 동시에 신속하게 발생시킴으로써 사용자의 편의성을 증대시킨다.

그러나, 상기한 종래의 커피머신용 온수 및 증기 발생장치는 스팀룸과 수조실 사이의 격막에 형성된 틈새(62)를 통하여 수조실에서 기화된 스팀이 스팀룸으로 이동하기 때문에 상기 스팀룸에 수용되어 있던 스팀을 모두 소비하고 나면 다시 스팀을 재사용하기까지 상당의 시간을 기다려야 하는 문제점이 있다.

그리고, 스팀룸의 스팀은 수조실에서 물이 기화되면서 생성되기 때문에 수용되는 스팀의 양을 늘리기 위해서는 스팀룸과 수조실의 크기뿐만 아니라 상기 수조실에 수용된 물을 가열하기 위한 히터의 크기도 커져야 하므로 장치의 부피가 비대해지는 문제점이 있다.

또한, 스팀룸은 수조실과 항시 연통된 상태에서 스팀을 수용하고 있기 때문에 상기 스팀에는 상당량의 수분이 포함될 수밖에 없고, 이러한 스팀은 토핑용으로 사용시 쉽게 묽어지는 이유로 품질이 매우 떨어지는 문제점이 있다.

KR 10-2011-0031459 A KR 10-0469542 B1

앞선 배경기술에서 도출된 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 수분 함량을 최소화한 고품질의 토핑용 스티밍 거품을 신속하게 공급하여 소비된 스티밍 거품의 재사용 대기 시간을 최소화할 수 있도록 하는 스티밍 거품 생성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 장치의 부피를 최소화하여 스티밍 거품이 사용되는 커피 등의 음료 추출장치에 결합시켜 활용성을 높일 수 있도록 하는 스티밍 거품 생성 장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적은, 본 발명의 실시예에 따라, 스티밍 거품 생성에 사용되는 원료액을 공급하는 원료공급부와, 상기 원료공급부와 연통하여 상기 원료액을 가열 및 기화시켜 스티밍 거품이 생성되도록 하는 거품생성부를 포함하는 스티밍 거품 생성 장치에 있어서, 상기 거품생성부는, 블록 형태의 본체와; 상기 본체의 일측에 설치되어 열을 공급하는 히터; 및 상기 본체의 내부에 수직방향으로 복수 층의 공간부가 서로 연통하도록 형성되되, 상기 공간부의 최하층에는 상기 원료공급부로부터 원료액을 공급받는 유입구가 형성되고, 상기 공간부의 최상층에는 상기 원료액이 가열 및 기화되어 생성된 스티밍 거품이 토출되는 배출구가 형성되는 기화조;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티밍 거품 생성 장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 본체는 상기 히터에 의해 가열되어 상기 기화조에 열을 전달하는 히팅블록인 것이, 상기 기화조에 열을 효율적으로 제공하는 데에 바람직하다.

한편, 상기 공간부는 상기 본체의 너비방향으로 길게 형성되며, 각각의 공간부는 일정 간격 이격되어 서로 평행하게 배치되는 것이, 상기 본체의 부피를 최소화하는 데에 바람직하다. 이때, 서로 인접한 각각의 공간부는 일정 직경 이하의 스팀홀을 통해 서로 연통하되, 상기 스팀홀의 직경은 상기 공간부의 직경보다 상대적으로 작게 형성되는 것이, 고품질의 토핑용 스티밍 거품을 생성하는 데에 바람직하다. 그리고, 상기 스팀홀은 층별로 지그재그 배치되는 것이 토핑용 스티밍 거품을 생성하는 데에 더 바람직하다.

상기한 실시예에 따른 본 발명에 의하면, 복수 층의 공간부로 형성된 기화조를 거쳐 스티밍 거품이 단계별로 기화되어 수분 함량을 최소화한 고품질의 토핑용 스티밍 거품을 공급할 수 있으며, 최상층 공간부의 스티밍 거품을 모두 소비하더라도 차상층의 공간부로부터 즉시 스티밍 거품이 공급되므로 재사용 대기 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 히팅블록 내부에 형성되는 복수의 공간부가 일정 간격 이격되어 서로 평행하게 배치되는 구조에 의해 본체의 부피를 최소화시킬 수 있게 되므로 커피 등의 음료 추출장치에 용이하게 결합시켜 활용성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래의 커피머신용 온수 및 증기 발생장치를 도시하는 개략적인 분해 사시도이고,
도2는 종래의 커피머신용 온수 및 증기 발생장치를 도시하는 개략적인 단면도이고,
도3은 본 발명의 실시예에 따른 스티밍 거품 생성 장치를 도시하는 개념도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 해당 기술분야의 통상적인 지식을 가진자로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 스티밍 거품 생성 장치는, 도3에 도시된 바와 같이, 스티밍 거품 생성에 사용되는 원료액을 공급하는 원료공급부(400)와, 상기 원료공급부(400)와 연통하여 상기 원료액을 가열 및 기화시켜 스티밍 거품이 생성되도록 하는 거품생성부(200)를 포함한다.

먼저, 상기 거품생성부(200)는 본체(220), 히터(240), 기화조(260)로 구성될 수 있다.

상기 본체(220)는 블록 형태로 이루어지는데, 히터(240)에 의해 가열되어 히팅블록과 같이 본체(220) 자체가 발열하는 것일 수 있다. 이에 따라, 본체(220) 내부에 형성된 기화조(260)에 열을 효과적으로 전달할 수 있으며, 특히 기화조(260) 전체에 고르게 열이 가해지므로 상기 기화조(260) 내부의 원료액이 원활히 기화된다.

상기 히터(240)는 상기 본체(220)를 충분히 가열할 수 있을 정도의 발열 세기를 가지는 것이라면 어떠한 종류의 히터라도 무방하다. 이러한 히터(240)는 사용 용도나 환경에 따라 본체(220)에 복수개가 설치될 수 있으며, 복수개의 히터(240)가 본체(220)의 상부 및 하부에 배치되는 것이 본체(200)를 전체적으로 고르게 가열시키는 데에 바람직하다. 그리고, 상기 히터(240)는 온도스위치(280)에 의해 ON/OFF 작동되거나 온도가 가변될 수 있으며, 이러한 온도스위치(280)는 외부의 제어패널 등과 전기적으로 연결되어 사용자에 의해 제어될 수 있다.

상기 기화조(260)는 상기 본체(220)의 내부에 수직방향으로 복수 층의 공간부(263)가 서로 연통하도록 형성된다. 여기서, 상기 공간부(263)의 최하층에는 상기 원료공급부(400)로부터 원료액을 공급받는 유입구(261)가 형성되고, 상기 공간부(263)의 최상층에는 상기 원료액이 가열 및 기화되어 생성된 스티밍 거품이 토출되는 배출구(267)가 형성된다. 상기 배출구(267)로부터 토출된 스티밍 거품은 연장 형성된 토출관(270)을 통해 사용자가 스티밍 거품을 사용하고자 하는 위치로 내보낼 수 있으며, 상기 토출관(270)의 일 지점에는 스티밍 거품의 토출을 통제하는 토출밸브(290)가 설치된다.

한편, 상기 공간부(263)는 상기 본체(220)의 너비방향으로 길게 형성되며, 각각의 공간부(263)는 일정 간격 이격되어 서로 평행하게 배치되는 것이, 상기 본체(220)의 부피를 최소화하는 데에 바람직하다.

이때, 서로 인접한 각각의 공간부(263)는 일정 직경 이하의 스팀홀(265)을 통해 서로 연통하며, 상기 스팀홀(265)의 직경은 상기 공간부(263)의 직경보다 상대적으로 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 스티밍 거품이 가능한 높은 압력에서 상기 스팀홀(265)을 통과될 수 있도록 하기 위함이며, 압력이 높을수록 스티밍 거품에 포함되는 수분의 함량이 최소화될 수 있으므로 고품질의 스티밍 거품을 생성할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 스팀홀(265)은 층별로 지그재그인 구조로 배치되는 것이 바람직한데, 이렇게 배치되는 스팀홀(265)은 어느 한 층의 공간부(263)에서 기화된 스티밍 거품이 다음 층으로 올라가기까지 어느 정도 지연시켜 지연된 시간 동안 스티밍 거품이 더 가열 및 기화되도록 하여 더 향상된 고품질의 스티밍 거품이 생성될 수 있도록 한다.

다음으로, 원료공급부(400)는 저수조(420), 펌프(440), 밸브(460,480)로 구성될 수 있다.

상기 저수조(420)에는 우유나 거피 등의 토핑용 원료액이 수용되는 공간으로, 본 실시예에서는 일반적인 저수조와 같은 구성으로 도시되어 있으나 실제로는 원료액을 용이하게 공급 및 배출할 수 있는 구조로 설계된다.

상기 펌프(440)는 상기 저수조(420)와 상기 거품생성부(200) 사이에 설치되며, 상기 저수조(420)에 수용된 원료액을 펌핑시켜 상기 거품생성부(200)에 원료액이 용이하게 공급될 수 있도록 한다.

상기 밸브는 용도에 따라 다양하게 선택 설치될 수 있으며, 본 실시예에서는 상기 펌프(440)와 상기 거품생성부(200) 사이에 수량조절밸브(460)와 3방밸브(480)가 설치된다.

상기 수량조절밸브(460)는 유량을 조절할 수 있는 통상의 밸브와 같은 것으로, 상기 펌프(440)와 전기적으로 연동하여 유량에 따라 상기 펌프(440)의 작동이 제어될 수 있도록 한다.

상기 3방밸브(480)는 통상의 3way 체크밸브와 같은 것으로, 상기 펌프(440)의 펌핑 동작 후 잔여 압력이 해소되도록 하고, 상기 펌프(440)에 공기가 차 있을 경우 공기를 배기시키는 데에 활용된다. 그리고, 상기 3방밸브(480)는 상기 거품생성부(200)의 내부 압력이 기설정된 압력보다 높을 경우 스팀을 배출시켜 이상 고압이 발생되는 것을 방지한다.

이하, 상기한 구성의 실시예에 의한 작동 원리는 다음과 같다.

먼저, 원료공급부(400)로부터 거품생성부(200)에 원료액이 공급되면 본체 내부의 최하층 공간부의 유입구(261)를 통해 원료액이 유입되고, 히터(240)에 의해 가열된 본체(220)는 내부의 공간부(263)에 열을 전달하게 된다. 다음으로, 최하층 공간부에 수용된 원료액이 가열되면 일정 시간 후에 기화되기 시작하여 스티밍 거품을 생성하게 되고, 원료액이 기화됨에 따라 최하층의 공간부에 압력이 일정 세기 이상으로 커지면 상기 스티밍 거품은 스팀홀을 통해 다음 층의 공간부로 이동하게 된다. 이때 상기 스티밍 거품은 일정량의 수분을 포함한 상태에서 다음 층의 공간부로 이동하며, 이동한 공간부에서도 상기 스티밍 거품은 연속 가열되어 최하층의 공간부에서보다 더 적은 수분 함량을 가지도록 기화된다. 이 층의 공간부에도 압력이 일정 세기 이상으로 커지면 최하층의 공간부에서보다 더 적은 수분 함량을 가지는 스트밍 거품이 스팀홀을 통해 다음 층의 공간부로 이동하게 되고, 이러한 작용이 최상층의 공간부에까지 반복된다. 이렇게 스티밍 거품은 반복 작용을 거쳐 수분함량을 점점 줄여가면서 단계별로 기화되기 때문에 최상층의 공간부에서는 고품질의 스티밍 거품이 최종적으로 생성되는 것이다. 상기와 같이 최종 생성된 스티밍 거품은 배출구(267)를 거쳐 토출관(270)을 통해 필요한 곳에 소비되며, 최상층에서 생성된 스티밍 거품은 소비되는 즉시 이전 층의 공간부로에서 기화된 스티밍 거품이 압력에 의해 재공급되고, 각 층의 공간부는 이러한 작용이 순차적으로 반복된다.

따라서 지금까지 설명한 본 발명의 실시예에 따르면, 복수 층의 공간부로 형성된 기화조를 거쳐 스티밍 거품이 단계별로 기화되어 수분 함량을 최소화한 고품질의 토핑용 스티밍 거품을 공급할 수 있게 되고, 최상층 공간부의 스티밍 거품을 모두 소비하더라도 차상층의 공간부로부터 즉시 스티밍 거품이 공급되므로 재사용 대기 시간을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 히팅블록 내부에 형성되는 복수의 공간부가 일정 간격 이격되어 서로 평행하게 배치되는 구조에 의해 본체의 부피를 최소화시킬 수 있게 되므로 커피 등의 음료 추출장치에 용이하게 결합시켜 활용성을 높일 수 있게 된다.

전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 상술한 실시예들은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 수정 및 변경이 가능할 것이다. 이러한 다양한 수정 및 변경 또한 본 발명의 기술적 사상의 범위 내라면 하기에서 기술되는 본 발명의 청구범위에 속한다 할 것이다.

200: 거품생성부 220: 본체
240: 히터 260: 기화조
261: 유입구 263: 공간부
265: 스팀홀 267: 배출구
270: 토출관 280: 온도스위치
290: 토출밸브 400: 원료공급부
420: 저수조 440: 펌프
460: 수량조절밸브 480: 3방밸브

Claims (5)

1. 스티밍 거품 생성에 사용되는 원료액을 공급하는 원료공급부와, 상기 원료공급부와 연통하여 상기 원료액을 가열 및 기화시켜 스티밍 거품이 생성되도록 하는 거품생성부를 포함하는 스티밍 거품 생성 장치에 있어서,
   상기 거품생성부는,
   블록 형태의 본체;
   상기 본체의 일측에 설치되어 열을 공급하는 히터; 및
   상기 본체의 내부에 수직방향으로 복수 층의 공간부가 서로 연통하도록 형성되되, 상기 공간부의 최하층에는 상기 원료공급부로부터 원료액을 공급받는 유입구가 형성되고, 상기 공간부의 최상층에는 상기 원료액이 가열 및 기화되어 생성된 스티밍 거품이 토출되는 배출구가 형성되는 기화조;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티밍 거품 생성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체는 상기 히터에 의해 가열되어 상기 기화조에 열을 전달하는 히팅블록인 것을 특징으로 하는 스티밍 거품 생성 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 공간부는 상기 본체의 너비방향으로 길게 형성되며, 각각의 공간부는 일정 간격 이격되어 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 스티밍 거품 생성 장치.
4. 제3항에 있어서,
   서로 인접한 각각의 공간부는 일정 직경 이하의 스팀홀을 통해 서로 연통하되, 상기 스팀홀의 직경은 상기 공간부의 직경보다 상대적으로 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 스티밍 거품 생성 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 스팀홀은 층별로 지그재그 배치되는 것을 특징으로 하는 스티밍 거품 생성 장치.

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