KR200225910Y1 - 전자동 커피 추출장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 배전,분쇄,추출과정을 자동 수행하는 전자동 커피 추출장치에 관한 것이다. 본 고안은 더욱 상세하게는 배전부의 구조를 개량하여 배전효율을 높임과 동시에 별도의 냉각장치를 사용하지 않는 자연냉각방식으로 냉각효율을 향상시키고 배전되어 냉각된 커피콩을 별도의 반송부를 통하지 않고 분쇄부에 자연낙하시켜 수직형 스크류에 의해 분쇄함으로써 분쇄효율을 높일 수 있는 전자동 커피 추출장치에 관한 것이다.

본 고안에 따르면,드립방식의 추출장치로서 일측부가 개방되고 껍질배출용 구멍을 외면에 뚫은 배전통을 모터에 의해 자체 회전되도록 축설하고 투입구와 연통된 개방부의 일측에 개폐문을 솔레노이드에 의해 개폐하는 배전부와; 상기 배전통의 개폐문 하방에 배전되어 낙하되는 커피콩을 수용하는 통체와, 이의 내부에 수직으로 설치되어 회전되는 원추형 하부를 가진 스크류와, 통체의 하부에 착탈자재되게 맞닿아 스크류의 원추형 하부에 대응하는 경사면과 분쇄익편을 가지고 그 중앙에 배출구멍이 형성된 배출구를 가지는 분쇄부로 이루어진 전자동 커피 추출장치가 제공된다.

Description

전자동 커피 추출장치{ Automatic coffee drip pot }

본 고안은 배전된 커피원두나 볶지 않은 생 커피원두를 가열-분쇄 또는 분쇄한 후 온수를 공급하여 커피를 추출하는 전 과정을 하나의 장치에서 전기적 기계적으로 자동 수행하는 전자동 커피 추출장치에 관한 것이다.

종래의 일반적인 자동형 커피 추출장치는 배전된 커피원두를 분쇄하여 커피액을 추출하게 되어 있어 배전된 커피원두(이하, 간단히 '배전두'라 한다.)를 미리 구입해서 사용하여 한다. 이 경우 미리 구입해 둔 배전두를 오랜 기간동안 사용하지 않으면 커피의 맛과 향이 떨어지는 문제점이 있었다. 따라서 이러한 문제를 해소하기 위하여 생두를 가열수단으로 가열하여 배전하고, 배전된 원두를 분쇄한 후 온수를 부어 커피를 추출하는 과정을 하나의 장치에서 자동으로 수행하는 커피추출기가 한국 특허공고 제96-11520호로 알려져 있다. 상기 종래의 커피추출기는 배전가마 내부에 교반날개가 수직축을 중심으로 수평방향으로 회전하여 생두를 교반시키면서 배전하게 되어 있다. 그로 인하여 생두가 균일하게 교반되지 못하여 바닥부근의 생두는 타거나 바닥에 눌러붙는 문제가 있었다.

또 상기 종래의 커피추출기는 배전두가 배전가마에서 분쇄부로 배출되는 배출구에 그 배출구를 솔레노이드에 의해 수평방향으로 개폐하는 개폐셔터가 구비되어 있다. 그러나 이러한 구조때문에 개폐셔터와 배출구 사이에 배전두가 끼여 배출구를 완전히 밀폐하지 못하는 문제가 발생하고, 이로 인하여 개방된 배출구를 통하여 배전열이 유실되고, 생두가 배출되지 않은 상태로 분쇄기로 낙하 또는 배출함으로써 분쇄기에서 분쇄가 원활히 일어나지 않는 문제가 있었다.

그리고 상기 종래의 커피추출기의 배전부는 배전후 냉각을 위해 별도의 냉각팬을 설치하고 있으므로 냉각팬 회전에 따른 소음이 심하고 콩껍질이 비산되어 기기내부가 지저분해지고, 커피분말의 내부로 유입되어 커피의 맛을 저하시키는 문제가 있었다.

특히, 상기 종래 커피추출기의 분쇄부는 서로 마주보는 1쌍의 평판형 분쇄커터가 서로 교차하면서 그 사이에 배치된 배전두를 분쇄하게 되어 있어 분쇄속도가 느리고 배전두가 커터 사이에 끼이는 현상이 발생하여 분쇄효율이 낮으며 청소도 용이하지 않다. 그리고 배전두가 낙하하여 일시저류조에 저장된 후 이 일시저류조를 가로 질러 배치된 수평의 이송스크류우에 의해 분쇄기쪽으로 이송되는 구조로 되어 있으므로 구조가 복잡하고 장치 전체의 부피가 커지게 되는 단점이 있다.

본 고안은 상기 종래의 커피 추출기의 여러가지 문제점을 해결한 전자동 커피추출장치를 제공함에 목적이 있다. 본 고안은 상기 목적을 달성하기 위하여 배전통을 수평으로 배치하여 그 배전통 자체를 수평축을 중심으로 축회전시켜 생두의 교반이 전체적으로 원활하게 이루어지게 하고, 교반시에 발생되는 껍질이 원심력에 의해 교반기의 외벽에 뚫은 구멍을 통해 원활하게 배출되게 함으로써 배전효율을 높이는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 배전된 커피콩을 냉각시키는 별도의 냉각용 송풍기를 설치하지 않고 배전이 끝난 후 배전통을 공회전시키는 것에 의해 냉각이 이루어지는 자연냉각방식을 적용하므로써 소음과 진동을 해소하고 냉각시간을 줄이면서도 냉각효율을 높이는 데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 배전이 완료된 커피콩을 별도의 이송장치에 의하지 않고 자연 낙하 방식으로 분쇄기에 바로 낙하시키므로써 구조를 간단화시켜 소형화 및 경량화함과 동시에 인체에 무해한 합성수지재 스크류를 수직으로 회전시켜분쇄효율을 높이는 전자동 커피 추출장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 생두를 회전시키면서 가열하여 배전한 후 배출시키는 배전부와, 상기 배전부에서 배전되어 배출되는 배전두를 소정의 입자로 분쇄하는 분쇄부와, 상기 분쇄부의 하부에 착탈가능하게 설치되고, 상기 분쇄부에서 분쇄되어 낙하된 배전두분말을 수용하는 드립터와, 상기 드립터와 연통되게 드립터의 하부를 얹어서 지지하는 포트와, 물탱크에서 배출되는 물을 히터로써 가열하여 온수공급관을 통하여 상기 드립터로 온수를 공급하는 온수공급부를 포함하고 상기 배전부는 대략 원통형상으로 형성되어 수평축을 중심으로 회전가능하게 외통에 지지되고, 한쪽 측편에는 상기 분쇄부와 연통된 배출구가 형성되고, 그 배출구에는 솔레노이드에 의해 개폐되는 개폐문이 힌지로써 결합되며, 원주방향의 측벽은 상기 개폐문쪽으로 점차 하강경사져 있으며 길이방향을 따라 형성된 복수개의 껍질 배출구멍을 구비하고, 원주방향 내측벽에는 길이방향을 따라 연장되고 중심방향을 향하여 돌출형성된 복수개의 교반날개를 구비한 배전통과, 상기 배전통을 수평방향을 중심축으로 회전시키는 모터 및 상기 배전통의 내부를 가로질러 배치되어 배전통 내부에서 회전하는 생두를 가열하는 전열 히터를 포함한 구성에 특징이 있다.그리고 본 고안의 커피추출기는 상기 분쇄부는 상부가 상기 배전통의 배출구와 연통되게 수직방향 아래쪽으로 연장되며 하단에 깔대기형상의 내측 경사면을 구비하고, 상기 경사면에는 복수개의 분쇄익편이 중심을 향하여 반경방향으로 형성된 대략 원통형 통체와, 상기 통체의 중심축 방향을 따라 회전가능하게 배치되고, 외주면에는 스크류가 형성되되, 하단은 상기 경사면의 분쇄익편과 평행하게 대응하는 원추형으로 형성된 스크류축과, 상기 스크류축을 회전시키는 모터를 포함한 구성에 특징이 있다.

도 1 은 드립퍼와 포트를 분리한 본 고안의 일실시예도

도 2 는 온수공급장치를 설명하기 위한 종단면도

도 3 은 내부 전체의 구조를 설명하기 위한 종단면도

도 4 는 온수공급관과 히터의 배관구조에 대한 설명도

도 5 는 배전부와 분쇄부의 확대 단면도도 6 은 도 5의 'A-A'선을 따라 절단하여 배전통의 구조를 도시한 단면도,도 7 은 도 5의 'B-B'선을 따라 절단하여 분쇄부의 구조를 도시한 단면도,도 8 은 추출부의 경사면을 도시한 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 외장 케이스 2 : 드립터 3 : 포트

4 : 공간부 5 : 받침턱 6 : 재치대

7 : 스윗치 8 : 물투입구 9 : 껍질회수구

10 : 물탱크 11 : 배기구 12 : 투입구

13 : 배전통 14 : 스크류 14a : 스크류축15a: 배전히터 15b : 온수히터

16 : 온수공급관 17 : 외통 18 : 회전축

19 : 교반날개 20 : 껍질배출공 21 : 솔레노이드

22 : 힌지 23 : 개폐문 24 : 안내덕트

25 : 통체 26 : 경사면 27 : 분쇄익편

28 : 중앙 배출공 29 : 추출기 30 : 필터

31 : 추출구멍 100 : 배전부 200 : 분쇄부

이하 본 고안을 첨부도면에 의거 상술하면 다음과 같다.

도 1은 드립터와 포트를 분리한 본 고안의 일실시예도이고, 도 2는 온수공급장치를 설명하기 위한 종단면이다. 도 3은 내부 전체의 구조를 설명하기 위한 종단면도이고, 도 4는 온수공급관과 히터의 배관구조에 대한 설명도이며, 도 5는 배전부와 분쇄부의 확대 단면도이다.

도 1에 있어서, 1은 외장 케이스이다. 상기 외장 케이스(1)는 일측에 분리되어 도시된 드립터(2)와 포트(3)를 넣어서 수용하는 공간부(4)가 형성되고, 그 공간부(4)의 천정에는 드립터(2)의 상단을 끼워 지지하는 1쌍의 받침턱(5)이 형성되어 있으며, 바닥에는 포트(3)를 지지하는 지지대(6)가 설치되어 있다. 그리고 상기 외장 케이스(1)에는 스위치(7)와 물투입구(8), 껍질회수구(9) 및 물탱크(10)가 구비되고, 상면에 배기구(11)와 생두 투입구(12)가 설치되어 있다.

상기 외장 케이스(1)에는 도 2의 도시와 같이 생두를 배전하는 배전부(100)가 구비된다. 상기 배전부(100)의 아래쪽에는 상기 배전부(100)에서 배전되어 낙하하는 커피콩을 받아서 스크류축(14a)으로 분쇄하는 분쇄부(200)가 설치된다. 상기 분쇄부(200)의 하부에는, 상기 분쇄부(200)에서 분쇄된 커피가루를 받아서 수용하고 지지대(6)의 하부의 온수히터(15b)에 의해 가열되어 온수공급관(16)을 통하여 급수되는 온수를 통과시켜 커피를 추출하는 드립터(2)가 상기 1쌍의 받침턱(5)에 상단이 끼워져 지지된다. 상기 드립터(2)의 아래쪽에는 포트(3)가 장착되어 드립터(2)에서 배출되는 커피를 담아둔다.

도 3은 본 고안의 커피추출기의 길이방향으로 절단하여 도시한 또 다른 결합단면도이다. 상기 배전부(100)는 대략 원통형상으로 형성되고 수평축을 중심으로 회전가능하게 외통(17)에 지지된 배전통(13)을 포함하고, 상기 배전통(13)은 한쪽 측벽에 상기 분쇄부(200)와 연통된 배출구를 구비하고, 그 배출구에는 솔레노이드(21)에 의해 개폐되는 개폐문(23)이 힌지(22)로써 결합된다. 또 상기 배전통(13)의 원주방향의 측벽은 상기 개폐문(23)쪽으로 갈수록 점차 직경이 증가하도록 형성되어 내측면은 상기 분쇄부(200)쪽으로 하강 경사지게 되어 있으며, 길이방향을 따라 형성된 복수개의 껍질 배출구멍(20)을 구비하고, 원주방향 내측벽에는 길이방향을 따라 연장되고 중심방향을 향하여 돌출형성된 복수개의 교반날개(19)를 구비한다. 상기 배전통(13)은 외장 케이스(1)에 구비된 상기 생두투입구(12)와 연통된다.도 5 및 도 6에 상기 배전통(13)의 외측 측벽에 제1모터(M1)가 회전축(18)을 매개로 중심축방향을 따라 연결되어 배전통(13)을 회전시킨다. 또한 상기 배전통(13)의 내부에는 전열 히터(15)가 가로질러 설치되어 배전통(13)내부에서 회전하는 생두를 그 열로써 볶는다. 상기 배전통(13)을 감싸고 있는 외통(17)의 저부에는 외장 케이스(1)의 껍질회수구(9)와 연결되는 안내덕트(24)가 설치되어 있다.

상기 분쇄부(200)는 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 배전통(13)의 개폐문(23) 하방에 배전되어 낙하되는 커피콩을 수용하는 통체(25)와, 그 통체(25) 내부에 수직으로 축설되어 배전된 커피콩을 이송과 동시에 분쇄하는 스크류(14)를 가진 스크류축(14a)을 포함한다. 상기 통체(25)의 하부에 착탈자재되게 맞닿아 스크류(14)의 원추형 하부에 대응하는 경사면(26)과 분쇄익편(27), 그리고 중앙 배출구멍(28)을 가지는 추출기(29)로 이루어져 있다.

그리고, 상기 분쇄부(200)의 하부에는 중앙의 배출구멍(28)으로 부터 분쇄되어 낙하되는 커피가루와 온수를 혼합하여 추출하는 드립터(2)가 받침턱(5)에 재치되어 있고 상기 드립터(2)의 내면에는 필터(30)가 세트되어 있으며 이의 하부에는 드립터 (2)의 추출구멍(31)으로 추출하는 커피액을 받는 포트(3)가 지지대(6)의 상부에 재착되어 있다.

또 포트(3)를 재착하는 지지대(6)의 저면에는 도 4에 도시된 바와 같이 물탱크(10)에 연결된 온수공급관(16)이 히터(15)와 맞닿게 권착되어 있고 당해 온수공급관(16)은 도 2에 나타난 바와 같이 분쇄부(200)의 추출기(29)에 연결되어 급수구(32)를 통해 드립터(2)에 공급되게 되어 있다.

이와같이 된 본 고안은 생두를 생두 투입구(12)를 통해 투입하여 배전부(100 )에서 히터(15)로 가열하여 볶고, 배전된 커피콩을 분쇄부(200)에서 미분으로 분쇄하여 드립터(2)로 낙하시킴과 동시에 온수를 공급하여 혼합시키면서 필터(30)로써 찌꺼기를 여과한 다음 순수한 커피액만을 히터(15)로써 가열되는 포트(3)에 추출시키므로써 커피액을 얻게 되는 데 본 고안의 배전통(13)은 일측을 개방시킨 타측에 제1모터(M1)의 회전축(18)을 축설하여 이의 회전으로 배전통(13)을 자체적으로 회전시키고 개폐문(23)을 솔레노이드(21)로써 개폐자재되게 한 것이므로 생두를 투입구를 통해 배전통(13)의 내부에 투입시켜 회전축(18)을 회전시키게 되면 내부의 생두는 배전통(13) 자체의 회전에 의해 효과적으로 교반되면서 가열되는 히터(15)에 의해 배전이 이루어지게 되고 이때 내면에 일정간격으로 돌출되게 설치된 교반날개(19)에 의해 교반이 더욱 원활히 이루어져 정체된 생두 없이 전체적인 교반이 이루어져 배전된다. 이같은 배전통(13)의 회전은 타이머에 의해 일정한 시간동안 회전이 이루어지게 되는 데 이과정에서 배전이 완료되는 시간을 기점으로 히터(15)의 작동을 정지시키게 되면 배전통(13)은 히터(15)의 가동이 정지된 상태에서 설정시간동안 회전하게 되므로 송풍기의 사용없이 자연냉각이 이루어져 종래와 같이 송풍기의 설치로 인한 소음과 진동이 발생하지 않고 빠른 시간에 효과적인 냉각을 할 수 있게 된다. 이어서 타이머의 설정시간이 되면 배전통(13)의 회전이 자동으로 정지됨과 동시에 솔레노이드(21)가 작동되어 개폐문(23)을 상부 힌지(22)를 중심으로 개방시키게 되고 개방과 동시에 배전되어 냉각 된 커피콩은 배전통(13)의 경사로 인해 밑으로 흘러 이의 직하방에 설치된 분쇄기로 자연 낙하된다.

그리고 배전과정에서 발생되는 콩껍질은 배전통(13)의 회전에 따른 원심력에 의해 내벽면으로 분리되면서 이에 뚫린 껍질 배출구멍(20)으로 배출되어 안내덕트(24)를 통해 껍질회수구(9)로 회수되는 데 종래의 분리방법과는 다르게 원심력을 이용하여 콩보다 가벼운 껍질을 분리시키게 되므로 분리가 확실하게 이루어지는 특징이 있고 특히 콩이나 껍질이 개폐문(23)에 끼이지 않고 원활하게 하부로 배출되어 다음 공정의 분쇄부(200)로 자연낙하하게 되며, 볶는 과정에서 발생된 배기가스는 배전부 (100)와 연통되어 외장 케이스(1)의 상면으르 노출된 배기구(11)로 자동 배기된다.

한편 배전이 완료된 커피콩은 별도의 이송장치에 의하지 않고 이의 직하방에 설치된 분쇄부(200)로 낙하하여 분쇄가 이루어지게 되는 데 배전된 커피콩이 분쇄부 (200)의 통체(25)로 낙하 투입되면 수직으로 설치되어 회전되는 스크류(14)가 커피콩을 하부로 이송시키게 되고 하부로 이송된 커피콩은 원추형의 스크류(14) 하부에서 통체(25)와 맞닿게 설치된 추출기(29)의 경사면(26)에 부착된 분쇄익편(27)과의 사이에서 분쇄가 이루어져 중앙의 배출구멍(28)으로 배출된다.

이와같이 배전된 커피콩은 이송장치를 거치지 않고 바로 낙하되어 수직으로 회전되는 합성수지재 스크류(14)에 의해 밑으로 하강하면서 분쇄가 이루어지게 되므로 이송장치의 생략으로 커피메이커를 소형화 및 경량화 할 수 있게되고 분쇄효율이 증가될 뿐 아니라 스크류(14)가 합성수지재로 성형되어 인체에 무해한 잇점이 있으며, 특히 추출기(29)가 착탈자재되게 설치되어 있으므로 필요시 추출기(29)를 분리해내어 스크류(14)와 통체(25)의 내부등 분쇄부(200)를 전체적으로 손쉽게 세척할 수 있다.

분쇄부(200)에서 분쇄되어 중앙의 배출구멍(28)을 통해 낙하된 커피가루는 분쇄부(200)의 하방에 설치된 드립터(2)로 투입되고 이와 동시에 물탱크(10)에서 포트(3)의 재치구 하부에 설치된 히터(15)와 맞닿아 상부로 배관된 온수공급관(16)을 통해 추출기(29)의 급수구(32)로 뜨거운 온수가 공급되어 혼합되므로써 커피액이 추출되고 필터(30)에 의해 찌꺼기가 여과된 순수한 커피액이 추출구멍(31)을 통해 하부의 포트(3)에 저장되어 히터(15)에 의해 가열되는 것이다.

이상은 생두를 배전하여 분쇄하고 커피액을 추출하는 과정을 설명하였으나 본 고안은 배전된 커피원두로써 별도의 배전부(100) 투입구를 사용하지 않고 생두용 배전부(100)의 배전통(13)을 그대로 통과하여 전기한 바와 같은 동일한 공정으로 분쇄하고 주탕하여 커피의 추출을 할 수 있으며, 본 고안은 타이머와 예약기능을 부여하여 자동으로 지정된 시간에 커피의 추출이 이루어지게 할 수 있다.

이와같이 본 고안은 배전부(100)의 배전통(13)이 자체 회전되어 배전효율이 매우 높고 별도의 냉각장치를 사용하지 않는 자연냉각방식으로 냉각효율이 향상된다. 또 배전된 커피콩을 별도의 반송장치없이 분쇄부(200)에 자연낙하시켜 이송시키므로 구조가 간단하여 크기를 컴팩트하게 할 수 있고, 수직형 스크류축에 의해 분쇄함으로써 분쇄효율이 높을 뿐아니라 추출기가 착탈자재되게 설치되어 있으므로 필요시 추출기를 분리해내어 스크류와 통체의 내부등 분쇄부를 전체적으로 손쉽게 세척할 수 있어 위생적이고, 생두 뿐 아니라 배전된 커피콩을 겸용하여 사용할 수 있는 등 그 효과가 매우 우수한 고안이다.

Claims (3)

1. 생두를 회전시키면서 가열하여 배전한 후 배출시키는 배전부(100)와, 상기 배전부(100)에서 배전되어 배출되는 배전두를 소정의 입자로 분쇄하는 분쇄부(200)와, 상기 분쇄부(200)의 하부에 착탈가능하게 설치되고, 상기 분쇄부(200)에서 분쇄되어 낙하된 배전두분말을 수용하는 드립터(2)와, 상기 드립터(2)와 연통되게 드립터(2)의 하부를 얹어서 지지하는 포트(3)와, 물탱크(10)에서 배출되는 물을 히터(15)로써 가열하여 온수공급관(16)을 통하여 상기 드립터(2)로 온수를 공급하는 온수공급부를 포함하고 상기 한 자동 커피추출기에 있어서,

   상기 배전부(100)는 대략 원통형상으로 형성되어 수평축을 중심으로 회전가능하게 외통(17)에 지지되고, 한쪽 측편에는 상기 분쇄부(200)와 연통된 배출구가 형성되고, 그 배출구에는 솔레노이드(21)에 의해 개폐되는 개폐문(23)이 힌지(22)로써 결합되며, 원주방향의 측벽은 상기 개폐문(23)쪽으로 점차 하강경사져 있으며 길이방향을 따라 형성된 복수개의 껍질 배출구멍(20)을 구비하고, 원주방향 내측벽에는 길이방향을 따라 연장되고 중심방향을 향하여 돌출형성된 복수개의 교반날개(19)를 구비한 배전통(13);과

   상기 배전통(13)을 수평방향을 중심축으로 회전시키는 제1모터(M1); 및

   상기 배전통(13)의 내부를 가로질러 배치되어 배전통(13)내부에서 회전하는 생두를 가열하는 전열 히터(15)를 포함한 것을 특징으로 하는 전자동 커피추출기.
2. 제1항에 있어서, 상기 분쇄부(200)는 상부가 상기 배전통(13)의 배출구와 연통되게 수직방향 아래쪽으로 연장되며 하단에 깔대기형상의 내측 경사면(26)을 구비하고, 상기 경사면(26)에는 복수개의 분쇄익편(27)이 중심을 향하여 반경방향으로 형성된 대략 원통형 통체(25)와, 상기 통체(25)의 중심축 방향을 따라 회전가능하게 배치되고, 외주면에는 스크류(14)가 형성되되, 하단은 상기 경사면(26)의 분쇄익편(27)과 평행하게 대응하는 원추형으로 형성된 스크류축(14a)과, 상기 스크류축(14a)을 회전시키는 제2모터(M2)를 포함한 것을 특징으로 하는 전자동 커피추출장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 통체(25)는 상기 배전부(100)의 외통(17)에 착탈가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 전자동 커피추출장치.