KR102465795B1 - 커피음료 제조장치 및 커피음료 제조장치 관리시스템 - Google Patents

Abstract

사용 및 관리가 편리한 커피음료 제조장치 및 커피음료 제조장치 관리시스템이 개시된다. 본 발명의 일측면에 따른 커피음료 제조장치는, 상측으로 개방되어 내부에 브류잉공간을 형성하는 실린더; 사용자로부터 수신된 입력에 기초하여 상기 브류잉공간에 공급될 분말재료 및 물의 양을 설정하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 설정된 양의 물을 물공급부로부터 상기 브류잉공간에 공급하는 펌프부; 상기 공급되는 물을 살균하는 살균부; 상기 공급되는 물을 가열하는 가열부; 상기 브류잉공간으로부터 음료원액을 추출하는 추출부; 및 상기 브류잉공간 내에서 상기 실린더에 대하여 상대적으로 세로 방향을 따라 이동가능하게 결합되어 상기 음료원액이 추출될 때 상기 분말재료를 상기 추출부의 추출헤드를 향해 가압하고 상기 음료원액이 추출된 후 상기 분말재료의 잔여물 및 잔류 원액을 상기 브류잉공간으로부터 배출하도록 구성된 피스톤을 포함할 수 있다.

Description

커피음료 제조장치 및 커피음료 제조장치 관리시스템{COFFEE DRINK BREWING DEVICE AND MANAGEMENT SYSTEM FOR COFFEE DRINK BREWING DEVICES}

본 발명은 커피음료 제조장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 사용 및 관리가 편리한 커피음료 제조장치 및 커피음료 제조장치 관리시스템에 관한 것이다.

에스프레소는 커피음료의 일종으로서, 곱게 분쇄한 커피 분말에 물을 매우 높은 온도 및 압력으로 통과시키는 방법으로 제조한다. 근래에 커피를 음미할 줄 아는 인구가 증가함에 따라 커피음료의 소비가 크게 증가하였고, 시중에는 에스프레소 등의 커피음료를 자동으로 제조하는 가정용 및 상업용 기기가 유통되고 있다.

예를 들어, 에스프레소를 자동으로 제조하는 음료제조장치의 경우, 사용자가 물과 커피 원두를 공급하면, 음료제조장치는 그라인딩 장치에서 원두를 분쇄하여 커피 분말을 만들고, 브류잉 장치에 커피 분말과 뜨거운 물을 투입하여 에스프레소를 제조할 수 있다. 음료제조장치는 음료를 제조하기 직전에 원두를 분쇄하므로 사용자는 높은 신선도의 에스프레소를 즐길 수 있다.

커피음료 제조장치는 기본적으로 높은 온도, 물 및 유기질 재료를 이용하는 것이므로 곰팡이 및 미생물 번식의 우려가 있으며, 이를 해소하기 위해 잦은 세척이 요구된다. 일부 커피음료 제조장치는 가동 시작시, 커피음료 제조 전 및 가동 중단시 커피음료의 이동 경로에 물을 통과시켜 자동으로 장치의 일부를 세척하도록 설계되어 있으나, 원두를 분쇄하는 그라인딩 장치, 커피음료를 추출하는 추출유닛, 분말 찌꺼기를 보관하는 배출공간 등에도 정기적인 세척이 요구된다.

특히, 일반 커피음료 제조장치에서 분말 찌꺼기를 보관하는 배출공간에서는 분말 찌꺼기가 잔류 액체와 분리되지 않은 채 함께 배출된다. 이는 배출되는 찌꺼기의 부피 및 무게를 증가시킬 뿐만 아니라 곰팡이 및 미생물 번식의 가능성을 증가시킬 수 있다.

자동으로 커피음료 등을 제조할 수 있는 기기가 개발됨에 따라, 근래에는 소위 "무인 까페"가 등장하였는데, 무인 까페는 직원이 상주하지 않은 채 까페 공간에 한 대 이상의 자동 음료제조장치를 구비하여 고객이 원하는 음료를 음료제조장치가 제공하게 하는 사업장이다. 무인 까페에서 사용되는 커피음료 제조장치의 경우, 많은 사용량으로 인해 물을 빈번히 보충할 필요가 있다. 커피음료 제조장치가 음료의 이동 경로를 자동으로 세척하는 기능을 구비한 장치인 경우 물의 보충은 더 자주 요구될 것이다.

무인 까페에서 특정 커피음료 제조장치에 물이 소진된 경우 이를 보충할 직원이 상주해 있지 않으므로 고객은 해당 커피음료 제조장치를 사용할 수 없다. 음료 제공이 불가능해지는 사태를 피하기 위해 사업주는 필요한 수 이상의 커피음료 제조장치를 구비할 수 밖에 없으며, 이는 불필요한 비용 증가를 초래한다.

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 일측면은 체계화된 방식을 통해 물 및 원재료 공급이 이루어지고 구조적으로 더 높은 위생 상태를 유지할 수 있는 커피음료 제조장치 및 커피음료 제조장치 관리시스템을 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.

본 발명의 일측면은 커피음료 제조장치를 제공한다. 본 발명의 일측면에 따른 커피음료 제조장치는, 상측으로 개방되어 내부에 브류잉공간을 형성하는 실린더; 사용자로부터 수신된 입력에 기초하여 상기 브류잉공간에 공급될 분말재료 및 물의 양을 설정하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 설정된 양의 물을 물공급부로부터 상기 브류잉공간에 공급하는 펌프부; 상기 공급되는 물을 살균하는 살균부; 상기 공급되는 물을 가열하는 가열부; 상기 브류잉공간으로부터 음료원액을 추출하는 추출부; 및 상기 브류잉공간 내에서 상기 실린더에 대하여 상대적으로 세로 방향을 따라 이동가능하게 결합되어 상기 음료원액이 추출될 때 상기 분말재료를 상기 추출부의 추출헤드를 향해 가압하고 상기 음료원액이 추출된 후 상기 분말재료의 잔여물 및 잔류 원액을 상기 브류잉공간으로부터 배출하도록 구성된 피스톤을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 커피음료 제조장치는 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 물공급부는 제1 부피의 물을 저장하도록 구성된 원격 물공급부를 포함할 수 있고, 커피음료 제조장치는 상기 제1 부피보다 작은 제2 부피의 물을 저장하도록 구성된 근접 물공급부; 및 상기 원격 물공급부로부터 물을 상기 근접 물공급부에 공급하는 급수수단을 더 포함할 수 있다.

또 다른 예에서는 커피음료 제조장치가 상기 실린더, 상기 가열부, 상기 피스톤 및 상기 추출부를 적어도 부분적으로 수용하는 하우징을 더 포함할 수 있고, 상기 물공급부는 상기 하우징의 외부에 위치하는 원격 물공급부; 및 상기 원격 물공급부로부터 상기 하우징 내부로 물을 공급하는 급수수단을 포함할 수 있다.

상기 피스톤은 상기 분말재료의 잔여물을 상기 실린더의 개방된 상측으로 배출하고 상기 잔류 원액을 상기 실린더의 하부로 배출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 피스톤은 상기 브류잉공간 내부에 위치하며 그 외주면이 상기 브류잉공간의 내주면에 접촉하는 피스톤헤드; 및 상기 피스톤헤드의 하부로 연장되고 상기 브류잉공간에 연통하는 삽입홀을 통과하여 삽입되며 상기 삽입홀의 내경에 대응하는 외경을 가진 피스톤스템을 포함할 수 있는데, 상기 피스톤스템의 하부에는 감소한 단면적을 가진 협폭부가 형성될 수 있고, 상기 피스톤스템의 상부가 상기 삽입홀 내에 위치한 상태에서는 상기 브류잉공간 내의 액체는 상기 삽입홀을 통과하지 못하고, 상기 협폭부가 상기 삽입홀 내에 위치한 상태에서는 상기 브류잉공간 내의 상기 잔류 원액이 상기 삽입홀을 통과하여 상기 실린더의 하부로 배출되도록 피스톤이 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 일측면은 커피음료 제조장치 관리시스템을 제공한다. 본 발명의 일측면에 따른 커피음료 제조장치 시스템은, 물을 공급하도록 구성된 원격 물공급부; 상기 원격 물공급부에 연결된 적어도 하나의 커피음료 제조장치; 상기 원격 물공급부로부터 상기 적어도 하나의 커피음료 제조장치 각각으로 물을 공급하는 급수수단; 상기 적어도 하나의 커피음료 제조장치 각각에 연결된 배출물 저장부; 및 상기 급수수단의 동작을 제어하는 관제부를 포함할 수 있는데, 각각의 커피음료 제조장치는, 상측으로 개방되어 내부에 브류잉공간을 형성하는 실린더; 사용자로부터 수신된 입력에 기초하여 상기 브류잉공간에 공급될 분말재료 및 물의 양을 설정하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 급수수단에 의해 공급된 물 중 설정된 양의 물을 상기 브류잉공간에 공급하는 펌프부; 상기 급수수단에 의해 공급되는 물을 살균하는 살균부; 상기 급수수단에 의해 공급되는 물을 가열하는 가열부; 상기 브류잉공간으로부터 음료원액을 추출하는 추출부; 및 상기 브류잉공간 내에서 상기 실린더에 대하여 상대적으로 세로 방향을 따라 이동가능하게 결합되어 상기 음료원액이 추출될 때 상기 분말재료를 상기 추출부의 추출헤드를 향해 가압하고 상기 음료원액이 추출된 후 상기 분말재료의 잔여물을 상기 브류잉공간으로부터 상기 배출물 저장부로 배출하도록 구성된 피스톤을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 커피음료 제조장치 관리시스템은 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 커피음료 제조장치는, 상기 급수수단에 의해 공급되는 물을 임시로 저장하는 근접 물공급부; 및 상기 근접 물공급부 내에 저장된 물의 양을 측정하여 상기 제어부 또는 상기 관제부에 측정값을 전송하는 저수량 센서를 더 포함할 수 있고, 상기 관제부는 상기 측정값에 기초하여 상기 급수수단을 제어할 수 있다.

커피음료 제조장치 관리시스템은 상기 원격 물공급부 내에 저장된 물의 양을 측정하여 상기 관제부에 측정값을 전송하는 저수량 센서를 더 포함할 수도 있다. 상기 원격 물공급부에 상기 커피음료 제조장치가 복수 개 연결되어 있는 경우, 상기 관제부는 상기 측정값에 기초하여 상기 복수의 커피음료 제조장치 중 하나 이상의 커피음료 제조장치로의 물 공급을 차단하도록 상기 급수수단을 제어할 수 있다.

커피음료 제조장치 관리시스템이 관리하는 상기 커피음료 제조장치는 상기 분말재료의 잔여물을 고체 성분 및 액체 성분으로 분리하여 상기 고체 성분은 상기 배출물 저장부로 배출하고 상기 액체 성분은 별도의 처리공간으로 배출할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명은 아래의 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 커피음료 제조장치가 원격 물공급부에 연결되므로 관리자가 물을 보급하는 작업을 더 적은 횟수로 더 편리하게 수행할 수 있게 된다. 이러한 효과는 무인 까페의 맥락에서 커피음료 제조장치에 대한 관리 비용을 낮추어 사업 수익성을 높이는 결과를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 무인 까페와 같이 복수의 커피음료 제조장치가 구비된 사업장에서 관제부가 원격 물공급부에 대한 다음 물 보충 시기까지의 시간과 원격 물공급부 내의 저수량 감소 속도 등을 분석하여 다수의 커피음료 제조장치에 대한 물 공급을 조절할 수 있다. 이는 최소한 하나의 커피음료 제조장치가 더 오랜 기간 동안 작동가능한 상태로 대기할 수 있게 하므로 수익성을 높이는 효과를 제공할 수 있고, 더 적은 수의 커피음료 제조장치로도 사업 운영이 가능하게 하므로 초기투자비용을 낮추는 효과도 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치는 두 종류의 스크레이퍼를 구비하여 분말재료 잔여물을 이중으로 제거할 수 있고, 그라인더에서 분쇄되어 제공되는 분말재료가 토출슈트 등의 표면에 흡착 및 퇴적되는 것을 방지할 수 있으며, 커피음료 원액을 추출한 후의 분말재료 잔여물과 잔류 원액을 분리하여 배출하는 것을 가능하게 한다. 이러한 구성은 모두 커피음료 제조장치 내부의 위생 상태를 높은 수준으로 유지하는 데 일조하며, 이는 결과적으로 커피음료 제조장치의 세척 등을 포함한 유지보수 비용을 낮추는 효과를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치를 예시하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치 관리시스템을 예시하는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치의 그라인더 및 토출슈트를 예시하는 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 토출슈트를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 토출슈트를 나타내는 분해사시도이다.
도 6은 도 3에 도시된 토출슈트를 나타내는 정면도이다.
도 7은 도 3에 도시된 그라인더를 나타내는 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치의 추출유닛을 예시하는 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 추출유닛을 나타내는 분해사시도이다.
도 10은 도 8에 도시된 추출유닛의 피스톤을 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 8에 도시된 추출유닛을 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 8에 도시된 추출유닛의 작동을 개념적으로 나타내는 단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치(1500)를 예시하는 개념도이다. 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치(1500)는 그라인더(100), 추출유닛(500), 구동부(1200), 제어부(1750) 및 기타 구성요소들을 하우징(1510) 내부에 포함할 수 있다. 도 1은 커피음료 제조장치(1500)가 커피음료를 제조하는 과정을 개략적으로 묘사한다.

도 1을 참조하면, 사용자가 버튼을 누르거나 다른 유형의 입력을 제공하면, 제어부(1750)는 사용자로부터 수신된 입력에 기초하여 커피음료 제조에 사용될 분말재료 및 물의 양을 설정할 수 있다. 이어서, 제어부(1750)의 제어에 따라 커피음료 제조를 위한 커피원두 등의 원재료가 재료공급부(1400)로부터 그라인더(100)로 공급될 수 있다.

그라인더(100)는 원재료를 분쇄하여 분말재료를 생산하고, 분말재료는 토출슈트(100; 도 3 내지 6 참조)를 통해 추출유닛(500)의 실린더(700; 도 8 내지 12 참조)에 제공될 수 있다. 추출유닛(500)의 실린더(700)는 상측으로 개방된 브류잉공간(730; 도 11 및 12 참조)을 형성하는데, 브류잉공간(730)에 분말재료가 공급되면, 구동부(1200)는 추출유닛(500)의 실린더(700)를 이동시켜 추출헤드(910; 도 9 및 12 참조)에 밀착시킨 후 제어부(1750)의 제어에 따라 설정된 양의 물을 공급하여 추출헤드(910)가 커피음료를 추출하게 할 수 있다.

커피음료 추출을 위해 물이 공급되는 과정을 설명하면, 커피음료 제조장치(1500)는 제어부(1750)의 제어에 따라 설정된 양의 물을 물공급부로부터 추출유닛(500)으로 제공할 수 있다. 여기서, 물공급부는 제1 부피의 물을 저장할 수 있도록 구성된 원격 물공급부(1300)와 그보다 작은 부피인 제2 부피의 물을 저장할 수 있도록 구성된 근접 물공급부(1520) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

원격 물공급부(1300)는 커피음료 제조장치(1500)의 하우징(1510) 외부에 위치할 수 있고, 원격 물공급부(1300)의 물은 급수수단(1350)에 의해 하우징(1510) 내부 또는 근접 물공급부(1520)로 인입될 수 있다. 도 1에는 원격 물공급부(1300)가 고정된 형태의 통으로 묘사되어 있으나, 상수도 배관 또는 기타 배관에 대응할 수도 있다. 이후 도 2에 묘사되는 바와 같이, 하나의 원격 물공급부(1300)가 여러 대의 커피음료 제조장치(1500a, 1500b, 1500c)에 연결될 수도 있다.

또한, 도 1에는 급수수단(1350)이 펌프의 형태로 묘사되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 원격 물공급부(1300)의 물을 하우징(1510) 내부 또는 근접 물공급부(1520)로 공급할 수 있는 범위에서 다양한 형태 및 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 원격 물공급부(1300)가 하우징(1510) 또는 근접 물공급부(1520)보다 높은 위치에 배치되는 경우, 급수수단(1350)은 물이 중력에 의해 이동하는 것을 허용 또는 차단하는 밸브의 형태를 가질 수도 있다.

근접 물공급부(1520)는 커피음료 제조장치(1500)의 하우징(1510) 내부 또는 외부에 구비될 수 있다. 근접 물공급부(1520)는 예를 들어 하우징(1510)에 탈착가능하게 장착되는 용기의 형태로 구현될 수 있으며, 이 경우 근접 물공급부(1520)에는 스위치(1530)가 구비되어 하우징(1510)에 올바로 장착되었는지 여부를 제어부(1750)가 판단할 수 있도록 구성될 수 있다.

물을 임시로 저장하기 위한 근접 물공급부(1520)가 커피음료 제조장치(1500)에 구비된 경우, 근접 물공급부(1520)에는 근접 물공급부(1520)에 수용된 물의 양을 측정하도록 구성된 저수량 센서(1535)가 구비될 수 있다. 여기서 물의 양을 측정한다 함은 실제로 근접 물공급부(1520)에 수용된 물의 부피 또는 중량을 정확히 또는 대략적으로 측정하는 경우뿐만 아니라 근접 물공급부(1520)에 수용된 물의 수위가 설정된 임계치 미만으로 내려가는 것을 감지하는 경우 등을 포함하는 개념이다. 커피음료 제조장치(1500)는 추출유닛(500)에서의 커피음료 제조뿐만 아니라 가능한 부위의 세척을 위해서도 물을 사용할 수 있으며, 특히 가동을 중단할 때에도 물 및 음료원액이 이동하는 경로에 물을 통과시킴으로써 해당 부위를 세척할 수 있다. 따라서 근접 물공급부(1520)에 보유되어야 할 최소량의 물에 대한 임계치는 0보다 크게 설정될 수 있다.

저수량 센서(1535)는 물의 양을 측정하여 획득한 측정값을 제어부(1750)에 전송할 수 있고, 제어부(1750)는 물의 양이 부족한 것으로 판단되는 경우 이를 외부에 표시하거나 근접 물공급부(1520)에 물이 보충되도록 급수수단(1350)을 제어할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에서는 커피음료 제조장치(1500)가 원격 물공급부(1300)와 근접 물공급부(1520)를 모두 포함할 수도 있고, 원격 물공급부(1300)와 근접 물공급부(1520) 중 어느 하나만을 포함할 수도 있고, 원격 물공급부(1300)와 근접 물공급부(1520) 모두 포함하지 않은 채 외부의 원격 물공급부(1300)에 연결되어 사용될 수도 있다.

커피음료 제조장치(1500)가 원격 물공급부(1300)와 근접 물공급부(1520)를 모두 포함하여 원격 물공급부(1300)의 물을 임시적으로 근접 물공급부(1520)에 보관하게 하면, 커피음료 제조장치(1500) 내부의 펌프부(1560)가 부담하는 부하를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

펌프부(1560)는 하우징(1510) 내부에서 물을 필요한 곳으로 이동시키는 동력을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서는 펌프부(1560)와 급수수단(1350)이 통합된 형태로 구현될 수도 있다.

펌프부(1560)에 의해 물공급부로부터 공급되는 물은 유량계(1540)를 통과하면서 공급될 수 있다. 제어부(1540)는 유량계(1540)를 통해 하우징(1510) 내부로 공급되는 물의 양을 파악할 수 있고 이에 대응하여 펌프부(1560)의 작동을 제어할 수 있다.

펌프부(1560)에 의해 공급되는 물은 또한 살균부(1550)를 통과하면서 공급될 수 있다. 살균부(1550)는 물에 UV광선을 조사하는 등의 방법으로 공급되는 물에서 유해한 미생물을 제거할 수 있다.

제어부(1750)는 사용자의 입력에 기초한 설정에 따라 커피음료 제조장치(1500) 내의 밸브(1575, 1580, 1585, 1590, 1595)들의 개폐를 제어할 수 있다. 상온수 밸브(1575)가 개방되는 경우, 살균부(1550)를 통과한 물이 가열부(1570)를 거치지 않고 배출되어 상온의 음용수가 토출 장소(1650)로 토출될 수 있다. 나머지 밸브(1580, 1585, 1590, 1595)는 개방시 물이 먼저 가열부(1570)를 통과하게 할 수 있는데, 가열부(1570)는 공급되는 물을 커피음료 제조에 요구되는 온도로 가열시킬 수 있다.

온수 밸브(1580)가 개방되는 경우, 온수만을 제공하는 별도의 경로를 통해 온수가 제공될 수 있다. 바이패스 밸브(1585)가 개방되는 경우, 제조되는 커피음료에 추가되어 음료를 희석시킬 수 있는 온수가 토출 장소(1650)로 토출될 수 있다. 커피음료 밸브(1590)가 개방되는 경우, 가열된 물은 추출유닛(500)의 실린더(700) 내부의 브류잉공간(730)으로 공급되어 커피음료 제조에 사용될 수 있다. 추출유닛(500)에서 제조되는 음료원액은 최종 토출 장소(1650)로 토출될 수 있다. 스팀 밸브(1595)가 개방되는 경우, 공급되는 온수는 스팀키트(1600)에 제공되어 스팀 및 거품을 생성하는 데 사용될 수 있다.

위의 과정에서 추출유닛(500)은 분말재료와 온수를 이용하여 자동으로 커피음료를 제조하는데, 커피음료 제조에 사용된 후 분말재료의 잔여물 및 잔류 원액은 추출유닛(500)으로부터 배출될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치(1500)는 이 때 분말재료의 잔여물과 잔류 원액을 분리하여 분말재료의 잔여물은 배출물 저장부(1800)로 배출하고 잔류 원액 및 기타 액체는 액체 처리부(1900)로 배출할 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 일실시예에서는 추출유닛(500) 내에 포함된 피스톤(800; 도 9 내지 12 참조)이 분말재료의 잔여물은 실린더(700)의 개방된 상측으로 배출하고 잔류 원액은 실린더(700)의 하부로 배출하여 분말재료의 잔여물과 잔류 원액을 분리할 수 있고, 이와 같이 분리된 분말재료의 잔여물과 잔류 원액은 각각 배출물 저장부(1800)와 액체 처리부(1900)로 투입될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치(1500)에 포함되는 그라인더(100), 토출슈트(200), 추출유닛(500) 및 피스톤(800)의 구조는 이후 더 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치 관리시스템(2000)을 예시하는 개념도이다. 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치 관리시스템(2000)에서는 공통으로 사용되는 원격 물공급부(1300), 재료공급부(1400), 배출물 저장부(1800) 및 액체 처리부(1900)에 하나 이상의 커피음료 제조장치(1500a, 1500b, 1500c)가 연결될 수 있다. 도 2는 커피음료 제조장치 관리시스템(2000)의 관제부(1700)가 커피음료 제조장치를 관리하는 구성을 개략적으로 묘사한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치 관리시스템(2000)은 크게 원격 물공급부(1300), 급수수단(1350), 재료공급부(1400), 각각 제어부(1750a, 1750b, 1750c)를 구비한 적어도 하나의 커피음료 제조장치(1500a, 1500b, 1500c), 관제부(1700), 배출물 저장부(1800) 및 액체 처리부(1900)를 포함할 수 있다. 여기서, 관제부(1700)는 원격 물공급부(1300)의 저수량 센서(1310), 재료공급부(1400)의 보유량 센서(1410), 배출물 저장부(1800)의 적재량 센서(1810) 및 각 커피음료 제조장치(1500a~1500c)의 제어부(1750a~1750c)와 통신하도록 구성될 수 있다.

원격 물공급부(1300)는 물을 공급하도록 구성된 것으로서 각각의 커피음료 제조장치(1500a~1500c)에서 사용할 물을 저장할 수 있고, 급수수단(1350)은 물의 공급이 필요한 커피음료 제조장치(1500a~1500c)에 원격 물공급부(1300)의 물을 공급할 수 있다. 도 2에는 원격 물공급부(1300)와 커피음료 제조장치(1500a~1500c)들 사이에 하나의 급수수단(1350)이 배치된 것으로 묘사되어 있으나, 각각의 커피음료 제조장치(1500a~1500c)마다 전용 급수수단(1350)이 구비될 수 있음은 물론이다.

예를 들어, 하나의 급수수단(1350)이 복수의 커피음료 제조장치(1500)에 연결되는 경우, 급수수단(1350)은 원격 물공급부(1300)에 연결된 통로를 다수의 통로로 분배하는 매니폴드 등을 포함할 수 있고, 필요에 따라 하나 이상의 펌프를 포함할 수 있다. 하나의 급수수단(1350)이 하나의 커피음료 제조장치(1500)에 연결되는 경우, 해당 급수수단(1350)은 커피음료 제조장치(1500)로 물을 이송시키는 펌프 및/또는 밸브 등을 포함할 수 있다.

특정 커피음료 제조장치(1500)에서 물의 공급이 요구되는 경우, 해당 커피음료 제조장치(1500)의 제어부(1750)는 관제부(1700)에 요청신호를 전송할 수 있고, 관제부(1700)는 요청신호에 응답하여 해당 커피음료 제조장치(1500)로 물이 공급되도록 급수수단(1350)을 제어할 수 있다.

예를 들어, 해당 커피음료 제조장치(1500)가 근접 물공급부(1520)를 포함하고, 근접 물공급부(1520)에 저수량 센서(1535)가 구비된 경우, 근접 물공급부(1520) 내에 저장된 물의 양이 설정된 임계치 미만으로 떨어져 저수량 센서(1535)가 해당 측정값을 제어부(1750)로 전송하면, 제어부(1750)는 해당 측정값 또는 이와 관련된 요청신호를 관제부(1700)에 전송할 수 있고, 관제부(1700)는 이에 기초하여 해당 커피음료 제조장치(1500)로 물이 공급되도록 급수수단(1350)을 제어할 수 있다. 관제부(1700)는 각 커피음료 제조장치(1500)로 물이 공급될 때 저장된 설정값에 따라 급수수단(1350)이 정해진 시간동안 물을 공급하거나 정해진 양의 물을 공급하게 할 수도 있고, 저수량 센서(1535)에서 파악한 근접 물공급부(1520)의 저수량에 기초하여 제어부(1750)가 관제부(1700)로 물 공급의 중단을 요청하는 신호가 수신될 때까지 급수수단(1350)이 물을 공급하게 할 수도 있다.

해당 커피음료 제조장치(1500)에 근접 물공급부(1520)가 포함되지 않은 경우, 해당 커피음료 제조장치(1500)에 공급되는 물의 양은 사용자의 입력에 대응하여 요구되는 1회의 커피음료 제조 및 세척에 필요한 양에 대응할 수 있으며, 이 경우 역시 관제부(1700)는 급수수단(1350)이 정해진 시간동안 물을 공급하거나 정해진 양의 물을 공급하게 할 수도 있고, 제어부(1750)가 관제부(1700)로 물 공급의 중단을 요청하는 신호를 전송할 때까지 급수수단(1350)이 물을 공급하게 할 수도 있다.

원격 물공급부(1300)가 제1 부피의 물을 저장하는 용기의 형태로 구현되는 경우, 원격 물공급부(1300) 역시 저수량 센서(1310)를 포함할 수 있다. 저수량 센서(1310)는 원격 물공급부(1300) 내에 저장된 물의 양을 측정하여 관련 측정값을 관제부(1700)에 전송할 수 있다. 여기서도, 저수량 센서(1310)가 물의 양을 측정한다 함은 실제로 원격 물공급부(1300)에 수용된 물의 부피 또는 중량을 정확히 또는 대략적으로 측정하는 경우뿐만 아니라 원격 물공급부(1300)에 수용된 물의 수위가 설정된 임계치 미만으로 내려가는 것을 감지하는 경우 등을 포함하는 개념이다.

저수량 센서(1310)의 측정값에 기초하여 원격 물공급부(1300) 내에 저장된 물의 양이 설정된 임계치 미만인 것으로 판단되면, 관제부(1700)는 해당 사실을 관리자에게 통보할 수 있다. 이는 별도의 디스플레이(미도시) 등을 통한 시각적 및/또는 청각적 신호를 수반할 수 있다. 일부 실시예에서는 관제부(1700)가 별도의 시설에 신호를 보내거나 별도의 장치를 제어하여 원격 물공급부(1300)에 물이 더 공급되게 할 수도 있다.

하나의 원격 물공급부(1300)에 복수 개의 커피음료 제조장치(1500a~1500c)가 연결된 경우, 저수량 센서(1310)의 측정값에 기초하여 원격 물공급부(1300) 내에 저장된 물의 양이 설정된 임계치 미만인 것으로 판단되면, 관제부(1700)는 복수의 커피음료 제조장치(1500a~1500c) 중 일부로의 물 공급을 차단하도록 급수수단(1350)을 제어할 수 있다.

예를 들어, 원격 물공급부(1300)에 연결된 복수의 커피음료 제조장치(1500a~1500c) 중 첫번째 커피음료 제조장치(1500a)에는 거품 기능이 없이 상온수와 커피음료만을 제공하도록 구성되어 있고(즉, 스팀 밸브(1595) 및 스팀키트(1600)가 포함되어 있지 않고), 두번째 커피음료 제조장치(1500b)에는 상온수 기능 및 거품 기능이 없이 커피음료만을 제공하도록 구성되어 있고(즉, 상온수 밸브(1575), 스팀 밸브(1595) 및 스팀키트(1600)가 포함되어 있지 않고), 세번째 커피음료 제조장치(1500c)에는 상온수 기능, 커피음료 기능 및 거품 기능을 모두 제공하도록 구성되어 있다고 가정하자. 원격 물공급부(1300)에 저장된 물의 양이 설정된 임계치 미만인 것으로 판단되면, 관제부(1700)는 첫번째 및 두번째 커피음료 제조장치(1500a, 1500b)로의 물 공급을 차단하여 모든 기능을 사용할 수 있는 세번째 커피음료 제조장치(1500c)가 더 오래 작동하게 할 수 있다. 대안적으로, 관제부(1700)는 첫번째 및 세번째 커피음료 제조장치(1500a, 1500c)로의 물 공급을 차단하여 사용자가 상온수를 이용하지 못하게 하고 비교적 가격이 높은 커피음료만을 구매하도록 유도할 수 있다.

원격 물공급부(1300)에 연결된 복수의 커피음료 제조장치(1500a~1500c)가 모두 동일한 기능을 제공하더라도 이들 중 일부로의 물 공급을 차단하는 것이 유리할 수 있는데, 이로써 가동 시작시 및 가동 중단시 세척에 사용되는 물의 양을 절약할 수 있기 때문이다.

일부 실시예에서는, 원격 물공급부(1300)에 물이 보충되는 시기 또는 주기가 관제부(1700)에 저장될 수 있으며, 관제부(1700)는 다음 보충 시기까지의 시간과 원격 물공급부(1300) 내의 저수량 감소 속도 중 적어도 하나를 분석하여 다른 제어 모드를 적용할 수 있다. 예를 들어, 원격 물공급부(1300) 내에 저장된 물의 양이 설정된 임계치 미만인 것으로 판단되더라도 물이 보충되는 시기까지의 시간이 많지 않으면 관제부(1700)는 아무 조처를 취하지 않기로 선택할 수 있다. 반면, 원격 물공급부(1300) 내에 저장된 물의 양이 설정된 임계치 미만이고, 물이 보충되는 시기 이전에 물이 소진될 것으로 판단되면, 관제부(1700)는 관리자에게 통지하거나, 일부 커피음료 제조장치(1500a~1500c)로의 물 공급을 차단하거나, 원격 물공급부(1300)에 물이 공급되도록 조치를 취할 수 있다.

관제부(1700)가 위와 같이 커피음료 제조장치(1500a~1500c)로의 물 공급을 제어하지 않는 경우, 커피음료 제조장치(1500a~1500c)들은 남은 저수량과 무관하게 작동하면서 정해진 양의 물을 세척에 낭비하게 되어 물 소진이 빨라질 수 있으며, 물 보유량이 설정된 임계치 미만이 되면 작동을 멈추게 될 것이다. 무인 까페 등에서는 특정 커피음료 제조장치에 물이 소진된 경우 이를 보충할 직원이 상주해 있지 않으므로, 물 부족으로 음료 제공이 불가능해지는 사태를 피하기 위해 사업주는 필요한 수 이상의 커피음료 제조장치를 구비할 것이다. 그러나 본 발명의 일실시예에 따라 관제부(1700)가 물 공급을 제어하는 경우, 최소한 하나의 커피음료 제조장치(1500)가 더 오랜 기간 동안 작동가능한 상태로 대기하게 할 수 있으므로, 사업주는 상대적으로 더 적은 수의 커피음료 제조장치를 구비하여도 사업을 운영할 수 있게 된다.

재료공급부(1400)는 커피음료를 위한 원재료를 공급하도록 구성된 것으로서 각각의 커피음료 제조장치(1500a~1500c)에서 사용할 원두 등의 재료를 저장할 수 있다. 도 2에는 도시되지 않았으나, 재료공급부(1400)와 커피음료 제조장치(1500a~1500c)들 사이에 별도의 공급수단이 구비될 수 있음은 물론이다. 재료공급부(1400)는 예를 들어 커피음료 제조장치(1500a~1500c)보다 높은 위치에 구비될 수 있고, 도어(미도시)를 개폐하여 원재료가 각 커피음료 제조장치(1500a~1500c)로 공급되도록 구성될 수 있다. 각 커피음료 제조장치(1500a~1500c)는 원재료를 임시로 보관하기 위한 재료저장소(미도시)를 포함할 수도 있다.

특정 커피음료 제조장치(1500)에서 원재료의 공급이 요구되는 경우, 해당 커피음료 제조장치(1500)의 제어부(1750)는 관제부(1700)에 요청신호를 전송할 수 있고, 관제부(1700)는 요청신호에 응답하여 해당 커피음료 제조장치(1500)로 원재료가 공급되도록 재료공급부(1400) 또는 그 공급수단(미도시)을 제어할 수 있다.

필요에 따라, 재료공급부(1400)는 보유량 센서(1410)를 포함할 수 있다. 보유량 센서(1410)는 재료공급부(1400) 내에 저장된 원재료의 양을 측정하여 관련 측정값을 관제부(1700)에 전송할 수 있다.

보유량 센서(1410)의 측정값에 기초하여 재료공급부(1400) 내에 저장된 원재료의 양이 설정된 임계치 미만인 것으로 판단되면, 관제부(1700)는 해당 사실을 관리자에게 통보하거나, 일부 커피음료 제조장치(1500a~1500c)로의 원재료 공급을 차단하거나, 재료공급부(1400)에 원재료가 공급되도록 조치를 취할 수 있다. 앞서 원격 물공급부(1300) 및 저수량 센서(1310)와 관련하여 설명된 특징들은 재료공급부(1400) 및 보유량 센서(1410)에 대해서도 적용이 가능하다.

각각의 커피음료 제조장치(1500a~1500c)는 원재료를 분쇄하여 분말재료를 생산하고, 물을 가열하여 온수를 생산한 후, 분말재료와 온수를 이용하여 추출유닛(500)의 실린더(700)에서 음료원액을 추출할 수 있다. 각각의 커피음료 제조장치(1500a~1500c)는 음료원액을 그대로, 희석하여 또는 다른 재료와 혼합하여 토출 장소(1650)에 토출할 수 있다. 한편, 커피음료 제조장치(1500a~1500c)는 커피음료 제조에 사용된 후의 분말재료 잔여물 및 잔류 원액을 각각 배출물 저장부(1800)와 액체 처리부(1900)로 배출할 수 있다.

배출물 저장부(1800)는 분말재료 잔여물을 폐기하기 전에 저장하도록 구성된 것이고, 액체 처리부(1900)는 잔류 원액 및 기타 액체를 처리하도록 구성된 것으로서, 이들은 각각의 커피음료 제조장치(1500a~1500c)와 연결될 수 있다. 각 커피음료 제조장치(1500a~1500c)에서 실린더(700)와 피스톤(800)의 구성은 분말재료 잔여물에서 잔류 원액을 분리시키는 것을 가능하게 하므로, 분말재료 잔여물과 잔류 원액을 별개의 장소에서 처리할 수 있다. 이는 분말재료 잔여물이 차지하는 부피와 중량을 감소시킬 뿐만 아니라 분말재료 잔여물에서 곰팡이 및 미생물이 번식할 가능성을 감소시켜 더 높은 위생 상태를 가능하게 한다.

필요에 따라, 배출물 저장부(1800)는 적재량 센서(1810)를 포함할 수 있다. 적재량 센서(1810)는 배출물 저장부(1800) 내에 적재된 배출물의 양을 측정하여 관련 측정값을 관제부(1700)에 전송할 수 있다.

적재량 센서(1810)의 측정값에 기초하여 배출물 저장부(1800) 내에 적재된 배출물의 양이 설정된 임계치 이상인 것으로 판단되면, 관제부(1700)는 해당 사실을 관리자에게 통보하거나, 일부 커피음료 제조장치(1500a~1500c)의 작동을 중단하거나, 배출물 저장부(1800)의 배출물이 제거되도록 조치를 취할 수 있다. 앞서 원격 물공급부(1300) 및 저수량 센서(1310)와 관련하여 커피음료 제조장치(1500a~1500c) 중 일부에 물 공급을 중단하는 방법은 배출물 저장부(1800) 및 적재량 센서(1810)와 관련하여 일부 커피음료 제조장치(1500a~1500c)의 작동을 중단하는 방법에 유사하게 적용이 가능하다.

액체 처리부(1900)는 소정 부피의 용기로 구현되어 수용되는 액체에 침전, 여과 등의 처리를 가할 수도 있고, 일부 실시예에서는 하수도로 연결되는 배관을 포함할 수도 있다.

도 2에는 커피음료 제조장치 관리시스템(2000)이 3개의 커피음료 제조장치(1500a~1500c)를 포함하는 것으로 묘사하고 있으나, 본 발명의 일부 실시예에서는 커피음료 제조장치 관리시스템(2000)이 다른 개수의 커피음료 제조장치를 포함할 수도 있으며, 단 하나의 커피음료 제조장치(1500)만을 포함할 수도 있다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치(1500)의 일부 구성요소의 구체적인 구조를 더 자세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치(1500)의 그라인더(100) 및 토출슈트(200)를 예시하는 사시도이다. 도 4 내지 도 6은 도 3에 도시된 토출슈트(200)를 다양한 각도에서 바라본 도면이고, 도 7은 도 3에 도시된 그라인더(100)를 정면에서 바라본 도면이다.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치(1500)는 그라인더(100) 및 이에 장착되는 토출슈트(200)를 포함할 수 있다. 원두 등의 원재료가 그라인더(100)의 분쇄공간(110)에 투입되면, 그라인더(100)는 원재료를 분쇄하고, 그 결과 형성된 분말재료(미도시)가 토출슈트(200)를 통해 추출유닛(500)의 호퍼(610; 도 8 참조)로 공급될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치(1500)의 그라인더(100)는 내부에 분쇄공간(110)을 포함할 수 있다. 그라인더(100) 내에는 분쇄공간(110) 내에서 회전하는 분쇄날이 구비되어 있고, 분쇄날은 그라인더(100)에 장착된 모터부(10)에 의해 회전하도록 구성될 수 있다. 그라인더(100)의 기어부(20)는 커피음료 제조장치(1500)의 다른 부품과 치합되어 있으므로 분쇄날의 회전은 커피음료 제조장치(1500)의 다른 부품의 동작과 상호작용할 수 있다.

그라인더(100)의 모터부(10)가 분쇄날을 회전시키면 분쇄공간(110)에 투입된 원재료는 그라인더(100)의 설정에 따라 정해진 입자크기의 분말재료를 생성하고, 분말재료는 그라인더(100)의 투입구(150; 도 7 참조)에 장착된 토출슈트(200)를 통해 토출될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 토출슈트(200)는 그라인더(100)의 토출부(150)에 결합될 수 있는데, 구체적으로는 토출슈트(200)의 연결통로부(300)가 그라인더(100)의 토출부(150)에 결합될 수 있다. 그라인더(100)의 토출부(150)는 분쇄공간(110)에 연통하는 통로를 형성하고, 토출슈트(200)의 연결통로부(300)는 토출슈트(200)의 내부 공간에 해당하는 슈트공간(250)에 연통하는 통로를 형성한다.

그라인더(100)의 토출부(150) 내부에 형성되는 통로공간(130)은 개구부(120)에 의해 분쇄공간(110)에 연통하고 토출구(140)에 의해 외부에 연통한다. 또한, 토출슈트(200)의 연결통로부(300) 내부에 형성되는 통로공간(230)은 개구부(240)에 의해 슈트공간(250)에 연통하고 유입구(220)에 의해 외부에 연통한다. 결국, 분쇄공간(110)에서 생성되는 분말재료는 토출부(150)의 개구부(120), 통로공간(130) 및 토출구(140)를 통과한 후 토출슈트(200)의 유입구(220), 통로공간(230), 개구부(240) 및 슈트공간(250)을 거쳐 토출슈트(200) 하측의 유출구(260)를 통해 토출될 수 있다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 토출슈트(200)는 크게 본체부(210), 연결통로부(300), 댐핑플랩(400) 및 차폐부(450)를 포함할 수 있다.

본체부(210)는 중공 형상을 가져 내부에 슈트공간(250)이 형성될 수 있다. 본체부(210)의 일측에는 슈트공간(250)에 연통하는 개구부(240)가 형성될 수 있으며, 하측에는 슈트공간(250)에 연통하는 유출구(260)가 형성될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 본체부(210)가 상측부재(270)와 하측부재(290)가 서로 결합된 형태로 구현될 수 있다. 이러한 결합된 구조는 이하 설명되는 형상을 가진 본체부(210)를 비교적 간단한 방법으로 제조하는 것을 가능하게 한다. 물론, 일부 실시예에서는 본체부(210)가 하나의 일체형 부재로 구현될 수도 있고, 상하 방향 이외의 방향으로 나뉘어진 부재가 결합되는 구조로 구현될 수도 있다.

상측부재(270)는 특정 높이에 형성된 플랜지(280)를 포함할 수 있고, 플랜지(280) 아래로 더 연장되는 삽입부(284)를 포함할 수 있다. 상측부재(270)가 하측부재(290)에 결합될 때, 플랜지(280)는 하측부재(290)의 상부림(298)에 걸리고 삽입부(284)는 상부림(298) 내측에 압입될 수 있다. 플랜지(280)의 전측에는 고정부(282)가 형성될 수 있고, 플랜지(280)의 둘레에는 하나 이상의 마찰돌기(286)가 형성될 수 있다.

고정부(282)에는 수용홈(283)이 형성되어 연결통로부(300)의 상부에 맞물리는 형상을 가질 수 있다. 고정부(282)는 연결통로부(300)를 중심으로 상측부재(270)를 견고히 고정할 수 있다. 한편, 마찰돌기(286)들은 상부림(298)의 외주면을 접촉하며 마찰력을 제공하여 상측부재(270)가 의도하지 않게 분리되는 것을 방지할 수 있다. 도면에는 하나의 마찰돌기(286)가 상측부재(270)의 후측에 구비된 것으로 도시되어 있으나, 마찰돌기(286)의 개수, 위치 및 형상을 다를 수 있다.

상측부재(270)는 하측으로 개방된 형상을 가질 수 있으며, 하부가 하측부재(290)의 개방된 상측에 결합됨에 따라 본체부(210)를 형성할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 상측부재(270)가 상측으로도 개방될 수 있다. 상측부재(270)의 개방된 상측은 환기구(288)를 형성할 수 있다. 이와 같이 본체부(210)가 상측으로도 개방된 환기구(288)를 갖는 경우, 슈트공간(250)은 일측, 하측 및 상측으로 개방될 수 있다.

상측부재(270)의 환기구(288)는 좌우 방향으로 길게 연장된, 즉 전후 방향으로 좁게 형성된 형상을 가질 수 있다. 이에 대응하여, 상측부재(270)의 상부는 그 정면 및 후면에 각각 평면형 벽(272, 274)을 포함하고 측면에 굴곡형 벽(276)을 포함할 수 있다. 정면의 평면형 벽(272)은 후면의 평면형 벽(274)보다 넓게 형성될 수 있는데, 이로 인해 환기구(288)가 정면보다 후면으로 편심되게 위치할 수 있다. 이러한 형상은 환기구(288)가 상측부재(270)의 중심에 비해 그라인더(100)로부터 멀게 위치하게 한다.

본체부(210)의 상측에 환기구(288)가 형성됨에 따라, 본체부(210) 내에 유입될 수 있는 습기는 슈트공간(250)의 내표면에 응결하지 않고 환기구(288)를 통해 배출될 수 있다. 슈트공간(250) 내부의 습기는 슈트공간(250)을 통과하는 분말재료가 표면에 흡착할 가능성을 증가시킬 것이나, 습기가 환기구(288)를 통해 배출되므로 분말재료의 흡착 가능성은 감소될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따라 토출슈트(200)를 포함하는 커피음료 제조장치(1500)에서, 토출슈트(200) 하부에 배치되는 추출유닛(500)은 세척을 위해 정기적으로 분리되면서 사용될 수 있다. 이러한 구조에서 본체부(210)의 상측에 환기구(288)가 형성된 경우, 사용자는 추출 카트리지를 분리한 상태에서 또는 매번 원재료를 분쇄한 후, 환기구(288)를 통해 공기를 송풍하여 토출슈트(200)의 내부가 세척되게 할 수도 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치(1500)는 이러한 목적으로 사용할 송풍 장치(미도시)를 더 포함할 수도 있다.

환기구(288)가 길게 연장된 형상을 가짐에 따라 환기구(288)의 면적을 작게 할 수 있고, 환기구(288)를 통해 이물질이 유입될 가능성을 낮추는 동시에 환기구(288)를 통한 송풍을 더 용이하게 제어할 수 있다. 환기구(288)가 그라인더(100)로부터 멀게 위치할수록 그라인더(100)의 움직이는 부품들로부터 전달되는 이물질이 환기구(288)로 유입될 가능성을 낮출 수 있다. 도시되지 않은 일부 실시예에서는 상측부재(270) 내부에서 슈트공간(250)이 절곡된 형상을 갖게 하여 환기구(288)의 위치를 그라인더(100)로부터 더 멀게 할 수도 있다.

하측부재(290)는 그 상부에 형성된 상부림(298)을 포함할 수 있다. 상측부재(270)가 하측부재(290)에 결합될 때, 상측부재(270)의 삽입부(284)는 상부림(298)의 내주면에 밀착하며 삽입되고, 이 때 상부림(298)은 삽입부(284)와 고정부(282) 사이에, 그리고 삽입부(284)와 마찰돌기(286) 사이에 압입될 수 있다. 상부림(298)은 내측에 단턱을 형성하여 삽입부(284)의 하단부가 단턱에 밀착되도록 구성될 수 있다. 바람직한 실시예에서는 삽입부(284)의 내주면과 하측부재(290)의 내주면이 간격 없이 연속되는 면을 이룰 수 있다.

하측부재(290)는 그 정면에 평면형 벽(292)을 포함하고 나머지 면에 굴곡형 벽(296)을 포함할 수 있다. 그 결과, 본체부(210) 하측에 형성되는 유출구(260)는 원에서 현을 따라 일부가 제거된 형상에 유사한 형상을 가질 수 있다.

하측부재(290)의 굴곡형 벽(296)은 전체적으로 원에 가까운 곡률을 가질 수 있다. 토출슈트(200) 내부로 진입하는 분말재료가 굴곡형 벽(296)에 충돌하면 굴곡형 벽(296)은 분말재료가 유출구(260)의 가운데를 향하도록 유도할 수 있다. 이에 반해, 평면형 벽(292)은 이미 분말재료가 토출되어야 하는 위치에 대응하므로, 편평한 형상을 가질 수 있다.

하측부재(290)는 그 하부가 상부에 비해 감소하는 내경을 갖도록 구성될 수 있다. 이 때, 평면형 벽(292) 및 굴곡형 벽(296) 중 적어도 하나는 경사진 형태를 가질 수 있는데, 바람직한 실시예에서는 평면형 벽(292)이 90도의 경사 또는 충분히 급격한 경사를 갖도록 하여 평면형 벽(292)에 낙하하는 분말재료가 평면형 벽(292)에 쌓이지 못하고 곧바로 유출구(260)로 배출되도록 구성될 수 있다.

하측부재(290)가 하나의 재료로 제작되는 경우, 본 발명의 일실시예에 따른 하측부재(290)는 정전기가 쉽게 발생하지 않는 재료로 제작될 수 있다. 다른 실시예에서는 하측부재(290)의 내표면에 정전기를 억제할 수 있는 코팅층을 부가하거나, 하측부재(290)의 정전기를 방출하기 위한 전도체 부재를 부가할 수 있다. 필요에 따라 상측부재(270)에도 재료, 코팅층, 전도체 부재 중 적어도 하나를 적용하여 정전기 발생을 억제할 수 있다.

연결통로부(300)는 본체부(210)의 개구부(240) 주위로 형성되어 본체부(210)의 정면으로부터 돌출할 수 있다. 연결통로부(300)는 중공 형상을 가져 내부에 통로공간(230)을 형성할 수 있으며, 일측에 유입구(220)가 형성되어 유입구(220)로부터 개구부(240)까지 통로를 형성할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서는 연결통로부(300)의 통로공간(230)이 슈트공간(250)을 향해 하향 경사지도록 형성될 수 있다.

연결통로부(300)는 또한 그라인더(100)의 토출부(150)와의 결합을 위한 구조를 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예는 토출부(150)와 연결통로부(300)가 충분한 강도로 결합되고 강한 밀착을 유지하되 토출슈트(200)의 미세한 이동을 허용하도록 하여 토출슈트(200)의 슈트공간(250)의 내부 표면에 분말재료가 접촉하더라도 흡착되지 않고 쉽게 분리되게 할 수 있다.

연결통로부(300)의 유입구(200)의 상부에는 결합레지(310)가 형성될 수 있다. 연결통로부(300)가 토출부(150)에 결합될 때, 결합레지(310)는 토출부(150)의 상면에 접촉할 수 있다. 결합레지(310) 하부에는 고정돌기(370)가 구비될 수 있다. 연결통로부(300)가 토출부(150)에 결합될 때, 고정돌기(370)는 토출부(150)에 형성된 고정홈(170)에 삽입될 수 있으며, 토출부(150)의 일부가 결합레지(310)와 고정돌기(370) 사이에 삽입되어 고정된 상태를 유지하면서 토출부(150)와 토출슈트(200)를 결합하는 구조의 일부를 구성할 수 있다.

연결통로부(300)의 유입구(220)의 측면에는 결합레일(350)이 형성될 수 있다. 결합레일(350)은 연결통로부(300)의 전측 방향으로 돌출하여 연결통로부(300)의 단부와 결합레일(350) 사이에 결합홈(360)이 형성되도록 구성될 수 있다. 결합홈(360)에는 그라인더(100)의 토출부(150)의 결합돌기(160)가 삽입되어 토출부(150)와 토출슈트(200)를 결합하는 구조의 일부를 구성할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서 결합레일(350)의 길이는 결합돌기(160)의 길이보다 짧게 형성될 수 있다.

연결통로부(300)의 유입구(220)의 하부에는 전측 방향으로 연장되어 돌출하는 텅부(380)가 형성될 수 있다. 텅부(380)는 토출부(150)의 안착홈(180)에 삽입되어 토출부(150)와 토출슈트(200)를 결합하는 구조의 일부를 구성할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 텅부(380)가 돌출할수록 폭이 좁아지도록 구성되어 위에서 바라볼 때 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.

이상 설명된 연결통로부(300)의 구성요소 중 일부는 그라인더(100) 측의 토출부(150)의 일부 구성요소와 대응하여 상호작용하는 것이다. 도시되지 않은 일부 실시예에서는 연결통로부(300)에 구비된 것으로 설명된 구성요소가 토출부(150)에 구비될 수 있고, 토출부(150)에 구비된 것으로 설명된 대응하는 구성요소가 연결통로부(300)에 구비될 수 있다.

댐핑플랩(400)은 연결통로부(300)의 통로공간(230) 내에 배치되어 그라인더(100)로부터 유출되는 분말재료가 과도한 힘으로 배출되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 댐핑플랩(400)은 그 일부가 본체부(210) 및/또는 연결통로부(300) 상의 적어도 하나의 위치에 결합될 수 있고, 다른 일부는 본체부(210)의 슈트공간(250), 연결통로부(300)의 통로공간(230) 및 토출부(150)의 통로공간(130)이 이루는 공간 내의 특정 위치에 배치될 수 있다.

도면에 도시된 실시예에서는 댐핑플랩(400)의 상부에 장착홀(430)이 형성되어 있고, 연결통로부(300)의 상부에 장착돌기(340)가 형성되어 있으며, 장착홀(430)에 장착돌기(340)가 삽입되도록 댐핑플랩(400)의 상부가 연결통로부(300)의 상부에 결합되어 있다. 연결통로부(300)의 상부에는 댐핑플랩(400)의 폭에 대응하는 폭을 가진 슬릿이 형성될 수 있고, 댐핑플랩(400)은 슬릿을 통과하여 배치될 수 있다.

차폐부(450)는 댐핑플랩(400)이 본체부(210) 및/또는 연결통로부(300)에 결합되는 부분 위에 배치되어 댐핑플랩(400)의 이탈을 방지하고 슬릿 등을 통한 이물질의 유입을 방지하는 역할을 할 수 있다. 차폐부(450) 역시 본체부(210) 및/또는 연결통로부(300) 상의 적어도 하나의 위치에 결합될 수 있고, 그라인더(100)의 토출부(150) 또는 기타 부위에 결합될 수도 있다.

도 7을 참조하면, 토출부(150)는 그라인더(100)의 개구부(120) 주위로 형성되어 그라인더(100)의 정면으로부터 토출슈트(200)를 향해 돌출할 수 있다. 토출부(150)는 중공 형상을 가져 내부에 통로공간(130)을 형성할 수 있으며, 일측에 토출구(140)가 형성되어 개구부(120)로부터 토출구(140)까지 통로를 형성할 수 있다. 또한, 토출부(150)는 토출슈트(200)의 연결통로부(300)와의 결합을 위한 구조를 포함할 수 있다.

토출부(150)의 토출구(140)의 상부에는 고정홈(170)이 구비될 수 있다. 연결통로부(300)가 토출부(150)에 결합될 때, 고정돌기(370)는 토출부(150)에 형성된 고정홈(170)에 삽입될 수 있으며, 토출부(150)의 상부가 결합레지(310)와 고정돌기(370) 사이에 삽입되어 고정된 상태를 유지하면서 토출부(150)와 토출슈트(200)를 결합하는 구조의 일부를 구성할 수 있다.

토출부(150)의 토출구(140)의 측면에는 결합돌기(160)가 형성될 수 있다. 결합돌기(160)은 토출부(150)의 측면 방향으로 돌출할 수 있다. 바람직한 실시예에서는, 결합돌기(160)를 포함한 토출부(150)의 전측 단부가 편평한 표면을 유지하여 연결통로부(300)의 편평한 단부와 밀착되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 7 및 도 8에 묘사된 바와 같이, 결합돌기(160)는 편평한 단부를 향해 점차적으로 증가하는 두께를 가져 삼각형 형상의 단면을 이룰 수 있다. 결합돌기(160)는 결합레일(350)에 의해 형성되는 결합홈(360)에 삽입되어 토출부(150)와 토출슈트(200)를 결합하는 구조의 일부를 구성할 수 있다. 다만, 도 6과 도 7에 표현된 바와 같이, 결합돌기(160)와 결합레일(350)은 서로 다른 길이를 가질 수 있고, 서로 다른 방향을 따라 연장되는 형상을 가질 수 있다.

토출부(150)의 토출구(140)의 하부에는 연결통로부(300)의 텅부(380)가 삽입되어 안착될 수 있는 안착홈(180)이 형성될 수 있다. 바람직한 실시예에서는 안착홈(180)에 텅부(380)가 삽입될 때 텅부(380)의 상면과 토출부(150)의 내측 하면이 간격 없이 연속되는 면을 이룰 수 있다. 텅부(380)가 전술한 바와 같이 돌출할수록 좁아지는 폭을 가져 사다리꼴 형상을 갖는 경우, 안착홈(180)은 대응하는 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예에서는 텅부(380)의 돌출 길이에 대응하는 길이만큼 토출부(150)의 내측벽 자체가 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 토출부(150)의 내측벽은 텅부(380)를 따라 내부를 향할수록 폭이 좁아지게 형성될 수 있으며, 따라서 토출부(150)의 통로공간(130)은 내측이 외측보다 좁고, 개구부(120)가 토출구(140)보다 좁게 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 결합돌기(160)와 결합레일(350)은 서로 다른 길이를 가질 수 있고, 서로 다른 방향을 따라 연장되는 형상을 가질 수 있으며, 안착홈(180)과 텅부(380) 또한 사다리꼴 형상으로 구현될 수 있다.

예를 들어, 도 7에 도시된 결합돌기(160)는 상하 방향에 대하여 제1 기울기를 이루는 선을 따라 연장되어 약간 경사진 형태로 연장되어 있다. 이와는 달리, 도 6에 도시된 결합레일(350)은 경사가 없이 수직 방향을 따라 연장되어 있다. 달리 표현하자면, 결합레일(350)은 제1 기울기와는 상이한 제2 기울기를 이루는 선을 따라 연장되어 있다.

또한, 도 7에 도시된 결합돌기(160)는 통로부(150)의 측면 전체에 따라 형성되어 있지만, 도 6에 도시된 결합레일(350)은 수직 방향을 따라 연결통로부(300)의 측면 전체에 걸쳐 형성되지 않고 하부에 도달하기 전의 위치까지만 연장되어 있다. 이와 같이 결합돌기(160)와 결합레일(350)은 서로 다른 길이를 가질 수 있다.

도 6에 도시된 토출슈트(200) 및 도 7에 도시된 그라인더(100)가 사용되는 경우, 토출부(150)는 양측의 경사진 결합돌기(160)로 인해 아래에서 위를 향할수록 더 좁아지는 폭을 갖되, 연결통로부(300)의 결합레일(350)은 동일한 폭을 유지한다. 따라서 결합홈(360)에 결합돌기(160)가 맞물리도록 토출부(150) 상에 결합레일(350)이 결합되면, 연결통로부(300)는 토출부(150)에 대해 밀착된 상태를 유지하고 견고한 결합을 유지하면서도 연결통로부(300)의 단부가 어느 한 자세로 제한되지 않는다.

여기서, 결합레일(350)이 결합돌기(160)와 동일한 길이로 연결통로부(300)의 단부 전체에 걸쳐 형성된다면 토출부(150)의 토출구(140)가 연결통로부(300)의 유입구(220)와 정렬될 수 있도록 결합돌기(160)가 결합홈(360) 내에서 느슨하게 배치되어야 하겠지만, 결합레일(350)이 결합돌기(160)보다 짧은 길이로 형성됨에 따라 결합돌기(160)는 느슨하지 않게 결합될 수 있다.

연결통로부(300)가 토출부(150)에 대하여 움직임이 전혀 허용되지 않는 특정 자세로 제한되면, 토출슈트(200)를 통과하는 분말재료가 어느 표면에 접촉하여 흡착되는 경우 흡착된 분말 자체가 추가의 분말재료가 퇴적하기 위한 기초를 형성할 수 있다. 그 결과, 분말재료는 자체 중량에 의해 분리될 정도로 많은 양이 누적될 때까지 분리되지 않으며, 마침내 분말재료가 분리될 때에는 오랜 기간 상온에 방치된 재료가 분리되는 것이므로 이를 사용하여 제조되는 음료 등의 신선도 및 위생 상태를 저하시키게 된다.

위에 설명된 결합돌기(160)와 결합레일(350)의 구조는 견고한 결합 및 밀착을 유지하면서도 연결통로부(300)를 부동의 위치에 제한하지 않고 약간의 움직임을 허용한다. 또한, 텅부(380)와 안착홈(180)이 분쇄공간(110)을 향하는 방향을 따라 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상을 갖는 구조는, 폭이 좁아지지 않는 직사각형 구조에 비해 연결통로부(300)의 단부를 적게 제한한다. 텅부(380)와 안착홈(180)의 형상은 연결통로부(300)의 단부가 소정 범위 내에서 좌우로 이동하는 것을 허용하며, 연결통로부(300)의 진동을 억제하지 않는다. 그 결과, 그라인더(100) 및 기타 부품의 작동에 의한 진동이 토출부(150)에 대한 연결통로부(300)의 상대적 진동을 유발하며, 이 진동은 어느 표면에 부착되었을지 모르는 분말재료를 흔들어 이탈시키는 효과를 제공한다.

댐핑플랩(400)은 그 일부가 연결통로부(300)의 통로공간(230)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 연결통로부(300)의 상부에는 댐핑플랩(400)의 폭에 대응하는 폭을 가진 슬릿(미도시)이 형성될 수 있는데, 댐핑플랩(400)은 슬릿(미도시)을 통과하여 장착되되 댐핑플랩(400)의 상부는 장착돌기(340)와 장착홀(430)에 의해 연결통로부(300)의 상부에 결합될 수 있고, 댐핑플랩(400)의 하부는 슬릿(미도시)을 통과하여 통로공간(230) 내부에 위치할 수 있다.

토출부(150)의 토출구(130)로부터 배출되는 분말재료가 과도한 힘으로 배출되는 경우, 분말재료는 먼저 댐핑플랩(400)에 충돌하여 그 이동 속도가 감소될 수 있다. 댐핑플랩(400)에 의해 이동 속도가 감소된 분말재료는 통로공간(230)의 하면을 따라 슈트공간(250)으로 미끄러지거나, 곧바로 슈트공간(250)으로 낙하하거나, 최소한 감소된 힘으로 굴곡형 벽(296)에 충돌하게 되어 본체부(210)의 내표면에 흡착 또는 퇴적할 가능성이 현저히 감소될 수 있다.

바람직한 실시예에서는 댐핑플랩(400)이 슈트공간(250)을 향해 절곡되어 댐핑플랩(400)이 탄성적으로 변형 가능하게 구성될 수 있다. 이로써 배출되는 분말재료가 댐핑플랩(400)에 충돌한 후 이동이 아예 멈추어 통로공간(230) 내에 퇴적되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 바람직한 실시예에서는 댐핑플랩(400)이 분말재료가 쉽게 흡착하지 않는 재료로 구성되거나 댐핑플랩(400)의 표면에 흡착방지 코팅이 적용될 수 있다. 이로써 분말재료가 댐핑플랩(400) 자체에 흡착 및 퇴적하는 것을 방지할 수 있다.

차폐부(450)는 그 일부가 본체부(210)에 형성된 슬롯(294)에 삽입되어 고정될 수 있다. 차폐부(450)는 연결통로부(300)의 레지(310)까지 연장되어 댐핑플랩(400)의 이탈을 방지하고 슬릿(미도시)을 통한 이물질의 유입을 방지할 수 있다.

도시되지는 않았으나, 일부 실시예에서는 댐핑플랩(400)의 상단이 그라인더(100)의 토출부(150)의 상부에 결합될 수 있다. 이 경우, 장착돌기(340)는 토출부(150)에 형성될 수 있다. 댐핑플랩(400)의 일부는 토출부(150)의 통로공간(130)에 위치할 수도 있지만 연결통로부(300)의 통로공간(230)에 위치할 수도 있다. 댐핑플랩(400)의 절곡 형상에 따라 슬릿(330)은 토출부(150)에 형성될 수도 있고 연결통로부(300)에 형성될 수도 있다.

앞서 제시한 그라인더(100) 및 토출슈트(200)의 구조에 의하면, 토출슈트(200)가 그라인더(100)에 대하여 분리되지 않게 결합되고 밀착을 유지하면서도 토출슈트(200)의 미세한 이동을 허용하여 토출슈트(200)의 내표면에 분말재료가 접촉하더라도 커피음료 제조장치(1500)의 진동이 이를 분리시키게 하는 효과를 제공할 수 있다.

본체부(210)의 평면형 벽(292)과 굴곡형 벽(296) 및 댐핑플랩(400)은 분말재료가 최대한 본체부(210) 하측의 유출구(260)를 향하도록 구성되어 있고, 본체부(210)의 환기구(288)는 슈트공간(250) 내의 습기를 제거하는 한편 편리한 세척을 가능하게 한다. 이러한 구성은 모두 분말재료가 슈트공간(250)의 내표면에 흡착 및 퇴적하는 것을 방지하는 효과를 제공할 수 있다.

따라서 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치(1500)는 분말재료가 슈트공간(250)의 내표면에 퇴적하는 것을 방지하므로 음료제조에 사용되는 분말재료가 항상 높은 신선도 및 위생 상태를 유지할 수 있게 한다. 커피음료 제조장치(1500) 내부의 구조가 비교적 높은 위생 상태를 유지할 수 있다 함은, 관리자가 커피음료 제조장치(1500)를 관리하는 주기를 그만큼 더 연장할 수 있다는 의미이며, 관리자가 하나 이상의 무인 까페 등에서 많은 수의 커피음료 제조장치(1500)를 소유 및 관리해야 하는 경우 비용을 낮추고 사업성을 증가시킬 수 있음을 의미하는 것이다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치(1500)의 추출유닛(500)을 예시하는 및 분해사시도이다. 도 10은 도 8에 도시된 추출유닛(500)의 피스톤(800)을 나타내는 사시도이고, 도 11은 도 8에 도시된 추출유닛(500)을 나타내는 단면도이며, 도 12는 도 8에 도시된 추출유닛(500)의 작동을 개념적으로 나타내는 단면도이다.

도 8 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치(1500)의 추출유닛(500)은 주로 케이싱(501, 502), 피스톤 스크레이퍼(650), 실린더(700), 헤드 스크레이퍼(750), 피스톤(800), 추출부(900), 피스톤레버(1000) 및 크랭크(1100)를 포함할 수 있다. 추출유닛(500)은 커피음료 제조장치(1500)의 구동부(1200)에 탈착가능하게 장착될 수 있고, 제어부(1750)의 제어에 따라 구동부(1200)의 구동력에 의해 커피음료를 추출하는 동작을 수행할 수 있다.

케이싱(501, 502)의 내면에는 가이드홈(510, 515, 520)이 형성될 수 있다. 도면에는 케이싱(501, 502)이 제1 케이싱부재(501) 및 제2 케이싱부재(502)가 결합되어 형성되는 경우가 예시적으로 묘사되어 있으나, 케이싱(501, 502)은 다양한 구조로 구현될 수 있다.

케이싱(501, 502)의 가이드홈에는 제1 및 제2 직선가이드홈(510, 515)과 원호가이드홈(520)이 포함될 수 있다. 제1 직선가이드홈(510)과 원호가이드홈(520)은 서로 연통되도록 형성되며, 실린더(700)에 형성된 제1 가이드돌기(710)의 이동 및 회전을 가이드할 수 있다. 마찬가지로, 제2 직선가이드홈(515)은 실린더(700)에 형성된 제2 가이드돌기(720)의 이동을 가이드할 수 있다. 케이싱(501, 502)에는 또한 크랭크(1100)의 회전샤프트(1150)를 지지하기 위한 샤프트홀(570) 및 샤프트홀더(575)가 형성될 수 있다.

케이싱(501, 502)의 상부에는 호퍼(610)가 장착되어 적어도 일부가 케이싱(501, 502)의 외부로 노출될 수 있다. 호퍼(610)는 실린더(700)에 대하여 상대적으로 제1 각도에 위치할 수 있다. 각도를 실린더(700)의 브류잉공간(730)이 개방된 방향인 수직 상향 방향을 기준으로 할 때, 도면에 도시된 예에서는 호퍼(610)가 실린더(700)에 대하여 이루는 제1 각도가 0도에 해당한다. 물론, 일부 실시예에서는 제1 각도가 0도 이외의 각도일 수도 있다.

피스톤 스크레이퍼(650)는 힌지(660)에 의해 케이싱(501, 502) 또는 호퍼(610)에 회전가능하게 고정될 수 있고, 실린더(700)가 회전할 때 피스톤(800)의 상면을 접촉하여 후술되는 피스톤헤드(810) 상면에 붙어 있는 이물질을 스크레이핑할 수 있다. 피스톤 스크레이퍼(650)에는 하나 이상의 탄성부재(670)가 결합될 수 있는데, 탄성부재(670)는 일단은 케이싱(501, 502) 또는 호퍼(610)에 고정되고 타단은 피스톤 스크레이퍼(650)에 고정되어 피스톤 스크레이퍼(650)가 피스톤헤드(810)의 상면에 밀착하게 할 수 있다.

실린더(700)는 케이싱(501, 502) 내부에 수용될 수 있고, 분말재료 및 물이 투입되는 브류잉공간(730)을 내부에 형성할 수 있다. 실린더(700)는 호퍼(610)를 통해 분말재료를 공급받은 후 브류잉공간(330)에 고온 고압의 물을 공급하여 분말재료를 통과한 물이 추출부(900) 측으로 이동하게 하는 역할을 할 수 있다.

브류잉공간(730)은 실린더(700)의 상측으로 개방될 수 있으며, 실린더(700)에 구비된 호스연결부(740)를 통해 커피음료를 제조하기 위한 고온 고압 상태의 물을 공급받을 수 있다. 브류잉공간(730)에는 피스톤(800)이 설치되는데, 후술되는 크랭크(1100)의 동작에 따라 실린더(700) 및 피스톤(800)이 회전 및 이동하면서 커피음료가 제조될 수 있다.

실린더(700)의 외부에는 전술한 제1 및 제2 가이드돌기(710, 720)가 양측에 형성될 수 있다. 제1 및 제2 가이드돌기(710, 720)는 가이드홈(510, 515, 520)에 맞물리는 크기를 가져 가이드홈(510, 515, 520)을 따라서만 이동하도록 구성될 수 있다. 즉, 실린더(700)가 회전하게 될 때 제1 가이드돌기(710)는 원호가이드홈(520)을 따라 이동하면서 실린더(700)의 회전 경로를 가이드할 수 있고, 실린더(700)가 직선을 따라 이동하게 될 때 제1 및 제2 가이드돌기(710, 720)가 각각 제1 및 제2 직선가이드홈(510, 515)을 따라 이동하면서 실린더(700)의 직선 이동 경로를 가이드할 수 있다.

실린더(700)의 하부에는 레버지지부(760)가 형성될 수 있는데, 레버지지부(760)에는 피스톤레버(1000)의 일부가 삽입되어 피스톤레버(1000)가 실린더(700)에 대해 회전가능하게 결합될 수 있다. 후술되는 바와 같이, 실린더(700)가 특정 위치에 있을 때 피스톤레버(1000)는 피스톤(800)을 가압하여 브류잉공간(730) 내에서 피스톤(800)이 상승하게 할 수 있다.

또한, 실린더(700)의 하부에는 가이드레일(775)에 삽입된 형태의 슬라이더(770)가 형성될 수 있다. 슬라이더(770)에는 크랭크(1100)의 결합돌기(1130)가 삽입되고 제2 가이드돌기(720)는 크랭크(1100)의 치합부(1140)가 이루는 개방홈에 삽입될 수 있는데, 이러한 결합은 크랭크(1100)의 회전으로 인해 실린더(700)가 정해진 경로를 따라 이동 및 회전하게 하는 구조를 형성할 수 있다.

한편, 실린더(700)의 후측에는 사용된 후의 분말재료 잔여물의 배출을 위한 배출면(790)이 구비될 수 있다. 배출면(790)은 하향 경사를 가져 분말재료 잔여물이 피스톤(800)의 피스톤헤드(810)에서 밀어지면 배출물 저장부(1800)를 향해 미끄러지도록 구성될 수 있다.

헤드 스크레이퍼(750)는 실린더(700)가 회전할 때 추출헤드(910)의 스크린(945)을 접촉하여 스크린(945)에 붙어 있는 이물질을 스크레이핑할 수 있다. 헤드 스크레이퍼(950)는 양단이 실린더(700)에 고정되되 탄성적으로 변형가능한 구조를 가져 추출헤드(910)의 스크린(945)과 최대한의 접촉면적을 갖고 스크린(945) 전체를 스크레이핑 하도록 구성될 수 있다.

피스톤(800)은 피스톤헤드(810) 및 피스톤스템(820)을 포함할 수 있으며, 피스톤스템(820)의 하부에는 감소한 단면적을 가진 협폭부(830)가 형성될 수 있다. 피스톤(800)은 실린더(700)에 결합되어 브류잉공간(730)에서 추출헤드(910)를 향해 분말재료를 압축하는 역할을 할 수 있다. 피스톤헤드(810)는 브류잉공간(730) 내에 위치할 수 있고, 피스톤헤드(810)로부터 하향 연장되는 피스톤스템(820)은 그 단부에 형성된 연결홀(825)이 피스톤레버(1000)의 가압부(1030)에 결합되도록 구성될 수 있다. 피스톤(800)의 동작에 대해서는 이후 더 자세히 설명하기로 한다.

추출부(900)는 케이싱(501, 502)에 고정되되 피스톤(800)에 의해 압축되는 분말재료를 고온 고압의 물이 통과함에 따라 제조되는 음료원액을 추출하는 역할을 할 수 있다. 추출부(900)의 추출헤드(910)는 실린더(700)의 브류잉공간(730)에 삽입될 수 있는 형상 및 크기로 형성될 수 있다.

추출부(900)의 일부인 추출헤드(910)는 실린더(700)에 대하여 상대적으로 제2 각도에 위치할 수 있다. 도면에 도시된 예에서는 호퍼(610)가 실린더(700)에 대하여 상대적으로 제1 각도에 위치하고, 추출헤드(910)가 이로부터 경사진 제2 각도에 위치한다. 커피음료 제조 과정 중에 실린더(700)는 크랭크(1100)의 회전에 의해 제1 각도 또는 제2 각도를 향하도록 회전될 수 있다. 추출헤드(910)에서 실린더(700)를 향하는 페이스면에는 제조된 음료원액이 진입하는 유입구(930)가 그 중앙에 형성될 수 있다.

피스톤레버(1000)는 실린더(700)의 하부에 결합되어 실린더(700)가 특정 위치에 도달할 때 피스톤(800)을 이동시키는 역할을 할 수 있다. 피스톤레버(1000)는 그 일부가 실린더(700) 하부의 레버지지부(760)에 삽입되어 실린더(700)에 회전가능하게 결합될 수 있다. 피스톤레버(1000)는 실린더(700)가 특정 위치에 있을 때 케이싱(501, 502)의 특정 부위에 접촉하도록 구성된 걸림부(1010, 1020) 및 피스톤(800)의 연결홀(825)에 결합하도록 구성된 가압부(1030)를 포함할 수 있다.

크랭크(1100)는 구동부(1200)에 의해 회전샤프트(1150)를 중심으로 회전되되 필요에 따라 실린더(700)를 회전 및 이동시키는 역할을 할 수 있다. 크랭크(1100)는 양측에 형성된 회전로드(1110), 양측의 회전로드(1110)를 연결하는 연결바(1120), 회전로드(1110)의 단부에 형성된 결합돌기(1130) 및 상부에 형성된 치합부(1140)를 포함할 수 있다. 치합부(1140)에는 상측으로 개방된 개방홈이 형성되어 있다. 크랭크(1100)는 전체 회전 범위의 제1 구간에서는 실린더(700)를 제1 각도와 제2 각도 사이에서 회전시키고 제2 구간에서는 추출헤드(910)가 실린더(700)의 브류잉공간(730)에 삽입되도록 실린더를 제2 각도를 따라 직선으로 이동시킬 수 있다.

이하, 추출유닛(500)의 구조 및 동작을 더 자세히 설명하기로 한다. 먼저 실린더(700)는 제1 각도에 위치하여 도 9에서와 같이 브류잉공간(730)의 개방된 상측이 호퍼(610)를 향하는 상태에 있다. 이 상태에서 실린더(700)의 브류잉공간(730)에 분말재료가 공급될 수 있다. 즉, 재료공급부(1400) 또는 원재료를 임시로 보관하기 위한 재료저장소(미도시)로부터 공급된 원재료가 그라인더(100)의 분쇄공간(110)에 투입되어 생산된 분말재료는 토출슈트(200) 및 호퍼(610)를 거쳐 실린더(700)의 브류잉공간(730)에 투입될 수 있다.

제어부(1750)의 제어에 의해 브류잉공간(730)에 적정량의 분말재료가 투입된 후, 구동부(1200)가 작동하면서 크랭크(1100)가 회전샤프트(1150)를 중심으로 회전하기 시작할 수 있다. 추출유닛(500)이 구동부(1200)에 장착된 상태에서, 구동부(1200)는 제2 케이싱부재(502)에 형성된 샤프트홀(570)을 통해 크랭크(1100)의 회전샤프트(1150)와 결합될 수 있다. 크랭크(1100)는 우선 실린더(700)를 호퍼(610)를 향하는 제1 각도에서 추출헤드(910)를 향하는 제2 각도로 회전시킬 수 있다.

실린더(700)가 제2 각도를 향하기 이전의 상태에서는 실린더(700)의 제2 가이드돌기(720)가 크랭크(1100)의 치합부(1140)의 개방홈에 삽입된 상태에 있으며, 크랭크(1100)가 회전할 때 치합부(1140)는 제2 가이드돌기(720)를 가압하여 실린더(700)가 함께 회전하게 할 수 있다. 실린더(700)가 회전하는 중에 제1 가이드돌기(710)는 케이싱(501, 502)에 형성된 원호가이드홈(520)을 따라 이동하게 된다.

한편, 실린더(700)가 제1 각도에서 제2 각도로 회전되는 중에, 실린더(700)에 결합된 헤드 스크레이퍼(750)는 실린더(700)와 함께 회전하면서 추출헤드(910)의 표면을 접촉할 수 있다. 실린더(700)가 회전함에 따라 헤드 스크레이퍼(750)는 추출헤드(910)의 표면을 스크레이핑하여 추출헤드(910)에 잔류하는 찌꺼기를 제거할 수 있다.

헤드 스크레이퍼(750)가 회전하면서 그리는 궤적이 추출헤드(910)의 표면의 곡률반경과 정확히 일치하지 않더라도, 헤드 스크레이퍼(750)가 탄성적으로 변형가능한 재질 및 구조로 설치됨에 따라 최대한 추출헤드(910)의 표면과 접촉을 유지하며 원활히 이동할 수 있다.

실린더(700)가 제2 각도에 도달한 후에는 원호가이드(520)의 제한 및 케이싱(501, 502) 내의 공간 제약으로 인해 실린더(700)가 더 이상 회전할 수 없게 되는데, 이때부터는 크랭크(1100)의 회전이 더 이상 실린더(700)를 회전시키지 않고, 제2 각도를 따라 실린더(700)를 직선으로 이동시킬 수 있다. 즉, 크랭크(1100)가 계속 회전하면, 회전로드(1110)의 결합돌기(1130)가 결합된 슬라이더(770)가 가이드레일(775)을 따라 움직이고, 이는 실린더(700)를 추출헤드(910)를 향해 직선으로 이동시킨다. 이 때, 치합부(1140)의 개방홈은 제2 각도를 향하므로 실린더(700)의 제2 가이드(720)를 더 이상 구속하지 않고, 제2 가이드(720)는 제2 직선가이드(515)를 따라 이동할 수 있다.

이와 같이 크랭크(1100)가 회전 동작만을 수행하더라도 실린더(700)와 크랭크(1100) 사이의 결합구조는 실린더(700)가 제1 구간에서는 회전운동을 하고 제2 구간에서는 직선운동을 하게 할 수 있다. 제2 케이싱부재(502)에는 호스연결부(740)의 회전 및 이동 궤적을 따라 관통홀(530)이 형성되어 호스연결부(740)가 실린더(700)의 회전 및 이동을 방해하지 못하게 할 수 있다.

실린더(700)가 추출부(900)를 향해 직선으로 이동하게 될 때, 추출부(900)의 추출헤드(910)는 브류잉공간(730) 내에 삽입되는데, 추출헤드(910)의 외주면에 결합된 오링 등으로 인해 브류잉공간(730)에는 밀폐된 환경이 조성될 수 있다. 실린더(700)가 추출부(900)를 향해 최대한 이동한 상태에서 구동부(1200)는 브류잉공간(730)으로 연통하는 호스연결부(740)에 결합되는 호스 등을 통해 고온 고압의 물을 주입하고, 이와 같이 주입된 물은 추출헤드(910)와 브류잉공간(730) 내의 피스톤헤드(810) 사이에서 압축된 분말재료를 통과하면서 음료원액을 이루며, 음료원액은 추출헤드(910)의 표면에 형성된 유입구(930)를 진입하고 연결통로(962), 허브(965) 및 기타 통로를 거쳐 토출 장소(1650)로 토출된다.

설정된 양의 물이 공급되고 대응하는 양의 음료원액이 추출되면, 크랭크(1100)는 반대 방향으로 회전을 시작할 수 있다. 크랭크(1100)가 다시 반대로 회전하면서 슬라이더(770)는 반대 방향으로 이동하고 실린더(700)는 다시 직선을 따라 원위치로 하강할 수 있는데, 이 때 실린더(700)에 회전가능하게 결합되고 피스톤스템(820) 하단의 연결홀(825)에 결합된 피스톤레버(1000)가 작동하게 된다.

즉, 실린더(700)가 하강 중에 특정 위치에 도달할 때, 피스톤레버(1000)의 걸림부(1010)가 케이싱(501, 502)의 걸림돌기(560)에 의해 가압될 수 있고, 이로 인해 피스톤레버(1000)가 레버지지부(760)를 중심으로 회전하게 될 수 있다. 피스톤레버(1000)가 회전하면서 가압부(1030)는 피스톤(800)을 위로 가압하고, 그 결과 피스톤헤드(810)가 브류잉공간(730) 내에서 상승하게 된다. 피스톤(800)은 피스톤헤드(810)의 상면이 브류잉공간(730)의 개방된 상측 위로 노출될 때까지 상승할 수 있다. 피스톤헤드(810)가 상승하면 브류잉공간(730)에서 커피 브류잉에 사용되고 남은 분말재료 잔여물은 압축된 퍽(puck)(1; 도 12 참조)의 형태로 들어올려지게 된다.

실린더(700)가 제2 각도를 향하는 상태에서 가장 낮은 위치까지 하강하면, 크랭크(1100)의 회전은 치합부(1140)와 제2 가이드(720)의 맞물림에 의해 다시 실린더(700)를 제1 각도로 회전시키게 된다. 이 때, 피스톤(800)은 상승한 상태로서 피스톤헤드(810)가 브류잉공간(730)의 개방된 상측 위로 노출되어 있으므로, 실린더(700)가 회전할 때 피스톤 스크레이퍼(650)는 피스톤헤드(810)의 상면을 스크레이핑할 수 있다.

탄성부재(670)에 의해 가압되면서 피스톤헤드(810)의 상면과 최대한 접촉을 유지하는 피스톤 스크레이퍼(650)는 피스톤헤드(810) 상의 분말재료 잔여물을 스크레이핑하여 분말재료 잔여물이 배출면(790)을 따라 배출물 저장부(1800)로 배출되게 한다. 이와 같이 피스톤 스크레이퍼(650)는 탄성부재(670)의 가압력을 이용하여 피스톤(800) 상의 불순물, 즉 브류잉공간(730) 내부의 불순물을 철저하게 제거할 수 있고, 헤드 스크레이퍼(750) 역시 탄성력을 이용하여 추출헤드(910) 상의 불순물을 철저하게 제거할 수 있다. 이러한 2중의 스크레이퍼 구조는 오래된 분말재료 찌꺼기가 잔류하지 못하게 하고, 그 결과 실린더(700), 피스톤(800) 및 추출부(900)의 위생상태를 높은 수준으로 유지할 수 있다.

한편, 피스톤 스크레이퍼(650)가 피스톤(800)의 상면을 스크레이핑한 후에는 피스톤레버(1000)의 걸림부(1020)가 케이싱(501, 502)의 내부에 접촉하며 피스톤레버(1000)를 다시 원위치로 복귀시킬 수 있다. 이로써 피스톤(800)은 다시 하강할 수 있고, 브류잉공간(730)에는 피스톤헤드(810)의 위로 새 분말재료의 투입을 위한 공간이 확보될 수 있다.

이하, 도 10 내지 도 12를 참조하여 피스톤(800)의 구조 및 동작을 더 자세히 설명하기로 한다. 먼저 도 10을 참조하면, 피스톤(800)은 피스톤헤드(810) 및 피스톤스템(820)을 포함할 수 있으며, 피스톤스템(820) 하부에는 피스톤레버(1000)의 가압부(1030)와 결합되기 위한 연결홀(825) 및 감소한 단면적을 가진 협폭부(830)가 형성될 수 있다.

피스톤헤드(810)는 평판 형상으로 형성되되 브류잉공간(730)의 내주면에 대응하는 직경을 가질 수 있다. 본 발명의 일실시예에서 피스톤헤드(810)의 외주면은 브류잉공간(730)의 내주면에 수밀하게 접촉하여 피스톤헤드(810)의 외주면으로는 액체가 통과하지 못하되 피스톤(800)의 이동을 과도히 저해할 정도의 마찰력을 제공하지 않도록 구성되는 것이 바람직할 수 있다. 피스톤헤드(810)에는 다수의 침투홀(815)이 형성될 수 있으며, 고온 고압의 물이 브류잉공간(730)에 공급될 때 물은 침투홀(815)을 통해 피스톤헤드(810) 상면의 분말재료에 접촉하여 음료원액을 형성할 수 있다.

피스톤스템(820)은 피스톤헤드(810)의 하면으로부터 하향 연장된다. 피스톤스템(820)은 실린더(700)의 브류잉공간(730) 저면에 형성된 삽입홀(780)에 삽입되고, 브류잉공간(730)의 외부에서 연결홀(825)이 피스톤레버(1000)의 가압부(1030)와 결합될 수 있다.

피스톤스템(820)은 삽입홀(780)의 내경에 대응하는 외경을 가질 수 있다. 본 발명의 일실시예에서 피스톤스템(820)의 외주면은 삽입홀(780)의 내주면에 수밀하게 접촉하여 피스톤스템(820)의 외주면으로는 액체가 통과하지 못하되 피스톤(800)의 이동을 과도히 저해할 정도의 마찰력을 제공하지 않도록 구성되는 것이 바람직할 수 있다.

다만, 피스톤스템(820)의 하부에는 협폭부(830)가 형성될 수 있으며, 협폭부(830)는 피스톤스템(820)의 나머지 부분에 비해 감소된 단면적을 가지므로 협폭부(830)가 삽입홀(780) 내에 위치한 상태에서는 협폭부(830)의 외표면과 삽입홀(780)의 내주면 사이의 간격을 통해 액체가 통과할 수 있다. 피스톤스템(820)의 협폭부(830)가 감소된 단면적을 가진다 함은 전술한 바와 같이 협폭부(830)의 외표면과 삽입홀(780)의 내주면 사이에 액체가 통과할 수 있는 간격을 형성하는 단면을 가짐을 의미하는 것이다.

도 10 및 도 11에 도시된 예에서는 협폭부(830)가 하부에 양측이 절삭된 형상을 가지며, 하부에 폭이 좁아진 부분을 포함하고 피스톤스템(820)의 나머지 부분으로부터 상기 폭이 좁아진 부분을 향해 폭이 서서히 좁아지는 테이퍼링되는 부분을 포함하고 있다. 이러한 형상은 피스톤(800)이 상승해서 협폭부(830)가 삽입홀(780)에 진입하고 브류잉공간(730) 내부의 액체가 삽입홀(780)을 통해 실린더(700)의 하부로 배출될 때 급격한 압력차 변화에 의한 충격을 방지할 수 있다. 또한, 협폭부(830)가 피스톤스템(820)의 양측에 형성됨에 따라 피스톤스템(820)이 정렬된 상태를 더 용이하게 유지할 수 있다.

물론, 도시되지 않은 일부 실시예에서는 협폭부(830)가 테이퍼링되는 부분이 없이 폭이 급격히 변화하여 단턱을 형성할 수도 있고, 협폭부(830)가 피스톤스템(820)의 서로 반대되는 양측에 형성되는 대신 일측에 형성될 수도 있다. 또한, 일부 실시예에서는 협폭부(830)가 피스톤스템(820)의 외주면에 세로 방향으로 형성된 홈의 형태로 구현될 수도 있다. 협폭부(830)가 홈으로 구현된 경우, 아래를 향할수록 홈의 깊이가 서서히 증가하는 부분을 포함할 수 있다.

도 12의 (a)를 참조하면, 실린더(700)가 제2 각도를 향하는 상태에서 추출부(900)를 향해 직선으로 이동하면, 추출헤드(910)는 브류잉공간(730) 내에 삽입되고, 호스연결부(740)를 통해 브류잉공간(730)에 가열된 물이 주입되며, 해당 온수는 피스톤헤드(810)의 하부로부터 침투홀(815)을 통해 피스톤헤드(810)의 상부로 이동하고 분말재료를 통과하면서 음료원액을 형성할 수 있다. 음료원액은 추출헤드(910)의 유입구(930)로 진입하여 최종적으로 토출 장소(1650)로 토출될 수 있다. 이 상태에서는 피스톤스템(820)이 삽입홀(780) 내에 위치하여 삽입홀(780)을 통한 액체의 유동을 차단하므로 온수가 삽입홀(780)을 통과하는 것을 방지할 수 있다.

설정된 양의 음료원액이 추출된 후, 실린더(700)는 제2 각도를 향하는 상태에서 직선을 따라 하강하게 되고, 특정 시점에서 피스톤(800)은 피스톤레버(1000)의 작용에 의해 실린더(700)에 대하여 상대적으로 상승할 수 있다. 마침내 실린더(700)가 완전히 하강하는 시점에서는 피스톤(800)이 실린더(700)에 대하여 상대적으로 가장 높은 위치에 도달할 수 있다.

피스톤(800)이 실린더(700)에 대하여 상대적으로 가장 높은 위치에 있을 때, 브류잉공간(730) 내의 분말재료 잔여물은 압축된 퍽(1)의 형태로 피스톤헤드(810)의 상면에 들어올려지고, 이와 동시에 피스톤스템(820)이 삽입홀(780) 내에서 상승하게 됨에 따라 피스톤스템(820)의 협폭부(830)가 삽입홀(780) 내에 위치하게 된다. 협폭부(830)가 삽입홀(780) 내에 있으므로, 삽입홀(780)과 협폭부(830) 사이에 간격이 형성되고, 브류잉공간(730) 내부의 액체는 삽입홀(780)을 통해 배출되는 것이 가능해진다(도 12의 (b)의 화살표(2) 참조). 따라서 피스톤헤드(810)가 분말재료 잔여물의 고체 성분을 들어올린 상태에서, 잔류하는 원액 등의 액체는 피스톤헤드(810)의 침투홀(815)을 통해 아래로 낙하할 수 있고, 이로써 분말재료 퍽(1)에서 액체 성분이 분리될 수 있다.

이어서 도 12의 (b)를 참조하면, 크랭크(1100)의 회전에 의해 실린더(700)가 제2 각도를 향하는 상태에서 제1 각도를 향해 회전되면, 상승된 상태의 피스톤(800)이 실린더(700)와 함께 회전하면서 피스톤헤드(810)의 표면이 피스톤 스크레이퍼(650)에 의해 스크레이핑될 수 있다. 이 과정에서 피스톤헤드(810) 상면에 위치하는 분말재료 잔여물은 퍽(1)의 형태로 배출면(790)을 따라 배출물 저장부(1800)로 배출될 수 있다. 또한, 실린더(700)가 제1 각도를 향하여 브류잉공간(730)의 저면이 수평을 이루게 되면서, 분말재료 잔여물에서 분리된 액체 성분, 즉 잔류 원액 등은 삽입홀(780)을 통해 온전히 배출될 수 있다. 삽입홀(780)을 통해 배출되는 잔류 원액 등의 액체는 액체 처리부(1900)로 배출될 수 있다.

분말재료 잔여물의 고체 성분 및 액체 성분이 이와 같이 분리되어 배출된 후에는 피스톤(800)이 다시 하강할 수 있고, 제1 각도를 향하는 실린더(700)는 새로운 커피음료 제조를 위해 대기할 수 있다.

앞서 설명된 본 발명의 일실시예에 따른 커피음료 제조장치(1500) 및 커피음료 제조장치 관리시스템(2000)에 따르면, 커피음료 제조장치(1500)가 원격 물공급부(1300)에 연결되므로 관리자가 물을 보급하는 작업을 더 적은 횟수로 더 편리하게 수행할 수 있게 된다.

또한, 무인 까페와 같이 복수의 커피음료 제조장치(1500a~1500c)가 구비된 사업장에서는 관제부(1700)가 원격 물공급부(1300)에 대한 다음 물 보충 시기까지의 시간과 원격 물공급부(1300) 내의 저수량 감소 속도 등을 분석하여 다수의 커피음료 제조장치(1500a~1500c)에 대한 물 공급을 조절할 수 있다. 이는 최소한 하나의 커피음료 제조장치(1500)가 더 오랜 기간 동안 작동가능한 상태로 대기할 수 있게 하므로 더 높은 수익성을 제공할 수 있고, 더 적은 수의 커피음료 제조장치로도 사업 운영이 가능하게 하므로 초기투자비용을 낮출 수 있다.

커피음료 제조장치(1500)는 피스톤헤드(810)의 표면 및 추출헤드(910)의 표면에 각각 스크레이핑을 수행하는 피스톤 스크레이퍼(650)와 헤드 스크레이퍼(750)를 구비하는데, 이들은 분말재료 잔여물을 이중으로 제거할 수 있다. 또한, 그라인더(100)와 토출슈트(200)는 분말재료가 토출슈트(200)의 표면에 흡착 및 퇴적되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 피스톤스템(820)의 하부에 형성된 협폭부(830)는 분말재료 잔여물과 잔류 원액을 분리하여 배출하는 것을 가능하게 한다. 이러한 구성은 모두 커피음료 제조장치(1500) 내부의 위생 상태를 높은 수준으로 유지하는 데 일조하며, 이는 결과적으로 커피음료 제조장치(1500)의 세척 등을 포함한 유지보수 비용을 낮추는 효과를 제공할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

2000: 커피음료 제조장치 관리시스템
100: 그라인더 200: 토출슈트
500: 추출유닛 700: 실린더
800: 피스톤 900: 추출부
1000: 피스톤레버 1100: 크랭크
1200: 구동부 1300: 원격 물공급부
1400: 재료공급부 1500: 커피음료 제조장치
1700: 관제부 1800: 배출물 저장부

Claims (10)

1. 상측으로 개방되어 내부에 브류잉공간을 형성하는 실린더;
   상기 브류잉공간에 물을 공급하는 펌프부;
   상기 공급되는 물을 가열하는 가열부;
   상기 공급되는 물과 상기 브류잉공간 내부에 공급된 분말재료로부터 음료원액을 추출하는 추출부; 및
   상기 브류잉공간 내에서 상기 실린더에 대하여 상대적으로 세로 방향을 따라 이동가능하게 결합되어 상기 음료원액이 추출될 때 상기 분말재료를 상기 추출부의 추출헤드를 향해 가압하고 상기 음료원액이 추출된 후 상기 분말재료의 잔여물 및 잔류 원액을 상기 브류잉공간으로부터 배출하도록 구성된 피스톤을 포함하되,
   상기 피스톤은 상기 분말재료의 잔여물을 상기 실린더의 개방된 상측으로 배출하고 상기 잔류 원액을 상기 실린더의 하부로 배출하도록 구성되며,
   상기 피스톤은,
   상기 브류잉공간 내부에 위치하며 그 외주면이 상기 브류잉공간의 내주면에 접촉하는 피스톤헤드; 및
   상기 피스톤헤드의 하부로 연장되고 상기 브류잉공간에 연통하는 삽입홀을 통과하여 삽입되며 상기 삽입홀의 내경에 대응하는 외경을 가진 피스톤스템을 포함하되,
   상기 피스톤스템의 하부에는 감소한 단면적을 가진 협폭부가 형성되어 있으며,
   상기 피스톤스템의 상부가 상기 삽입홀 내에 위치한 상태에서는 상기 브류잉공간 내의 액체는 상기 삽입홀을 통과하지 못하고, 상기 협폭부가 상기 삽입홀 내에 위치한 상태에서는 상기 브류잉공간 내의 상기 잔류 원액이 상기 삽입홀을 통과하여 상기 실린더의 하부로 배출되는 것을 특징으로 하는 커피음료 제조장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 펌프부는 물공급부로부터 물을 공급하되,
   상기 물공급부는 제1 부피의 물을 저장하도록 구성된 원격 물공급부를 포함하고,
   상기 커피음료 제조장치는,
   상기 제1 부피보다 작은 제2 부피의 물을 저장하도록 구성된 근접 물공급부; 및
   상기 원격 물공급부로부터 물을 상기 근접 물공급부에 공급하는 급수수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커피음료 제조장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 실린더, 상기 가열부, 상기 피스톤 및 상기 추출부를 적어도 부분적으로 수용하는 하우징을 더 포함하되,
   상기 펌프부는 물공급부로부터 물을 공급하고,
   상기 물공급부는,
   상기 하우징의 외부에 위치하는 원격 물공급부; 및
   상기 원격 물공급부로부터 상기 하우징 내부로 물을 공급하는 급수수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 커피음료 제조장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   사용자로부터 수신된 입력에 기초하여 상기 브류잉공간에 공급될 분말재료 및 물의 양을 설정하는 제어부를 더 포함하고,
   상기 펌프부는 상기 제어부의 제어에 따라 설정된 양의 물을 상기 브류잉공간에 공급하는 것을 특징으로 하는 커피음료 제조장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 펌프에 의해 공급되는 물을 살균하는 살균부를 더 포함하는 커피음료 제조장치.
   
6. 물을 공급하도록 구성된 원격 물공급부;
   상기 원격 물공급부에 연결된 적어도 하나의 커피음료 제조장치;
   상기 원격 물공급부로부터 상기 적어도 하나의 커피음료 제조장치 각각으로 물을 공급하는 급수수단;
   상기 적어도 하나의 커피음료 제조장치 각각에 연결된 배출물 저장부; 및
   상기 급수수단의 동작을 제어하는 관제부를 포함하되,
   각각의 커피음료 제조장치는,
   상측으로 개방되어 내부에 브류잉공간을 형성하는 실린더;
   사용자로부터 수신된 입력에 기초하여 상기 브류잉공간에 공급될 분말재료 및 물의 양을 설정하는 제어부;
   상기 제어부의 제어에 따라 상기 급수수단에 의해 공급된 물 중 설정된 양의 물을 상기 브류잉공간에 공급하는 펌프부;
   상기 급수수단에 의해 공급되는 물을 가열하는 가열부;
   상기 브류잉공간으로부터 음료원액을 추출하는 추출부; 및
   상기 브류잉공간 내에서 상기 실린더에 대하여 상대적으로 세로 방향을 따라 이동가능하게 결합되어 상기 음료원액이 추출될 때 상기 분말재료를 상기 추출부의 추출헤드를 향해 가압하고 상기 음료원액이 추출된 후 상기 분말재료의 잔여물 및 잔류 원액을 상기 브류잉공간으로부터 상기 배출물 저장부로 배출하도록 구성된 피스톤을 포함하되,
   상기 피스톤은 상기 분말재료의 잔여물을 상기 실린더의 개방된 상측으로 배출하고 상기 잔류 원액을 상기 실린더의 하부로 배출하도록 구성되며,
   상기 피스톤은,
   상기 브류잉공간 내부에 위치하며 그 외주면이 상기 브류잉공간의 내주면에 접촉하는 피스톤헤드; 및
   상기 피스톤헤드의 하부로 연장되고 상기 브류잉공간에 연통하는 삽입홀을 통과하여 삽입되며 상기 삽입홀의 내경에 대응하는 외경을 가진 피스톤스템을 포함하되,
   상기 피스톤스템의 하부에는 감소한 단면적을 가진 협폭부가 형성되어 있으며,
   상기 피스톤스템의 상부가 상기 삽입홀 내에 위치한 상태에서는 상기 브류잉공간 내의 액체는 상기 삽입홀을 통과하지 못하고, 상기 협폭부가 상기 삽입홀 내에 위치한 상태에서는 상기 브류잉공간 내의 상기 잔류 원액이 상기 삽입홀을 통과하여 상기 실린더의 하부로 배출되는 것을 특징으로 하는 커피음료 제조장치 관리시스템.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 커피음료 제조장치는,
   상기 급수수단에 의해 공급되는 물을 임시로 저장하는 근접 물공급부; 및
   상기 근접 물공급부 내에 저장된 물의 양을 측정하여 상기 제어부 또는 상기 관제부에 측정값을 전송하는 저수량 센서를 더 포함하고,
   상기 관제부는 상기 측정값에 기초하여 상기 급수수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 커피음료 제조장치 관리시스템.
   
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 원격 물공급부 내에 저장된 물의 양을 측정하여 상기 관제부에 측정값을 전송하는 저수량 센서를 더 포함하는 커피음료 제조장치 관리시스템.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 원격 물공급부에 상기 커피음료 제조장치가 복수 개 연결되어 있으며,
   상기 관제부는 상기 측정값에 기초하여 상기 복수의 커피음료 제조장치 중 하나 이상의 커피음료 제조장치로의 물 공급을 차단하도록 상기 급수수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 커피음료 제조장치 관리시스템.
   
10. 제 6 항에 있어서,
    상기 커피음료 제조장치는 상기 분말재료의 잔여물을 고체 성분 및 액체 성분으로 분리하여 상기 고체 성분은 상기 배출물 저장부로 배출하고 상기 액체 성분은 별도의 처리공간으로 배출하는 것을 특징으로 하는 커피음료 제조장치 관리시스템.

Images