KR20190045269A - 자동화된 커피 분쇄물 정제를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

자동화된 커피 분쇄물 정제를 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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라얀 알-쉬바니
파윈 웅타다
오르니차 스리모크라
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오로마 브루잉 컴퍼니
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Abstract

커피 원두 가공을 위한 시스템 및 방법은, 원두 분쇄물 유입구 및 정제된 분쇄물 배출구를 갖는 원두 정제 슈트; 슈트 내의 적어도 하나의 표면 내로 일체화된 필터 시스템; 원두 분쇄물 유입구로부터 정제된 분쇄물 배출구로의 이동 동안에, 원두 분쇄물을 교반하는 능동 상태로 작동 가능한 진동 시스템; 정제된 분쇄물 배출구에 인접하게 위치되어 정제된 분쇄물을 포집하는 정제된 분쇄물 챔버; 및 필터 시스템 아래에 위치되어 여과된 분쇄물을 포집하는 여과된 분쇄물 챔버를 포함한다.

Description

자동화된 커피 분쇄물 정제를 위한 시스템 및 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2016년 8월 29일자로 출원된 미국 가출원 번호 제62/380,928호의 이익을 주장하며, 그 전체 내용은 본원에 참조로 포함된다.
본 발명은 일반적으로 커피 분쇄기(grinder) 분야에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 자동화된 커피 분쇄물(grind) 정제를 위한 새롭고 유용한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
커피 제조에 있어서는 많은 변수가 있다. 좋은 커피의 한 가지 주요한 양태는 커피 분쇄물이다. 정확한 분쇄물 크기를 갖는 것은 추출(brewing) 공정 동안의 커피 추출에 큰 영향을 줄 수 있다. 상이한 분쇄물 크기에 대해 수행되는 동일한 추출 공정은 결과적인 음료에서 상이한 양의 용존 커피를 유발한다. 분쇄물 크기가 더 작을수록 더 많은 용존 커피를 유발하는 반면에, 분쇄물 크기가 더 클수록 더 적은 용존 커피를 유발한다. 한 가지 문제로서, 너무 많은 용존 커피는 분쇄물에 의한 불쾌한 화학 물질이 방출되게 할 수 있고, 너무 적은 용존 커피는 약한 맛을 유발할 수 있다. 적절한 분쇄물을 획득하는 것은 커피 제조의 하나의 난제이다. 이와 동시에, 커피가 추출되는 시간에 인접하여 분쇄되는 것을 많은 사람들이 선호하므로, 분쇄 공정은 현장에서 수행된다.
블레이드 분쇄기는 일 유형의 버짓(budget) 커피 분쇄기이지만, 커피의 분쇄물 크기에 대한 제어 또는 일관성을 거의 제공하지 못한다. 더 고급 분쇄기는 일반적으로 버(burr) 분쇄기로서 이들은 생성되는 분쇄물 크기에 대한 보다 양호한 제어를 제공할 수 있지만, 버 분쇄기 조차도 매우 다양한 분쇄물 크기를 생성한다. 현재의 커피 분쇄 솔루션은 고품질의 커피 찌꺼기를 제공하지 못한다. 따라서, 커피 분야에서 자동화된 커피 분쇄물 정제를 위한 새롭고 유용한 시스템 및 방법을 창출할 필요가 있다. 본 발명은 이러한 새롭고 유용한 시스템 및 방법을 제공한다.
도 1 및 도 2는 바람직한 실시형태의 시스템의 변형예의 개략도이다;
도 3 및 도 4는 바람직한 실시형태의 다단식 변형예의 개략도이다;
도 5는 조정 가능한 슈트(chute) 변형예의 개략도이다;
도 6은 조정 가능한 진동 시스템의 개략도이다;
도 7은 교반 제어 시스템을 갖는 시스템의 개략도이다; 그리고
도 8은 바람직한 실시형태의 방법의 흐름도이다.
본 발명의 실시형태에 대한 이하의 설명은 본 발명을 이러한 실시형태로 제한하려는 의도가 아니라, 오히려 당업자가 본 발명을 제조하고 사용할 수 있게 하려는 의도이다.
1. 개요
자동화된 커피 분쇄물 정제를 위한 시스템 및 방법은 분쇄물 크기 특성의 향상된 일관성으로 적어도 하나의 그룹의 커피 분쇄물을 분리하기 위해 커피 분쇄물을 여과하도록 기능한다. 시스템 및 방법은 바람직하게는 소스 커피 원두 제품을 정제된 분쇄물로 변형시킨다. 추가적으로, 시스템 및 방법은 여과된 분쇄물을 생성할 수 있다. 정제된 분쇄물은 바람직하게는 추출 공정에 사용된다. 여과된 분쇄물은 다른 커피 공정을 위해 사용되거나(예를 들어, 콜드 브루 등에 사용됨), 폐기되거나, 이차적인 정제 공정을 거치거나, 및/또는 임의의 적절한 방식으로 사용될 수 있다. 시스템 및 방법은 바람직하게는 커피 분쇄물이 필터를 따라 이동함에 따라 커피 분쇄물에 대한 교반을 적용한다. 결과적으로, 이는 커피 분쇄물을 크기에 따라 분리시킨다.
시스템의 전개에서 결정되는 바와 같이, 분쇄물 분포로부터 더 작은 분쇄물 입자를 제거하면 결과적으로 추출된 커피에 이로울 수 있다. 시스템은 바람직하게는 더 큰 분쇄물 입자(즉, "정제된 분쇄물")로부터 더 작은 분쇄물 입자(즉, "미립자" 또는 "정제되지 않은 분쇄물")를 여과하도록 설계된다. 대안적으로, 시스템은 더 큰 분쇄물 또는 특정 분쇄물 크기 범위를 타겟팅하는데 사용될 수 있다.
잠재적인 제1 이점으로서, 시스템은 더 고품질의 커피 찌꺼기 일관성을 생성한다. 커피 분쇄물의 소스는 커피 분쇄기로부터 생성될 수 있다. 이러한 소스는 다양한 커피 분쇄물 크기를 갖는다. 고급 버 커피 분쇄기를 사용하더라도, 추출 일관성에 영향을 줄 수 있는 다양한 분쇄물 크기가 있을 수 있다. 시스템 및 방법은 바람직하게는 커피 분쇄물 조각을 크기에 따라 가공 및 여과함으로써 커피 분쇄물의 일관성을 향상시킬 수 있다. 일부 변형예에서, 이는 고품질의 커피 분쇄기와 결합되는 경우 우수한 더 고품질의 커피 분쇄물을 생성하는데 사용될 수 있다. 다른 변형예에서, 커피 분쇄물 정제 공정은 값비싼 커피 분쇄기 메커니즘에 대한 설계 대안이 될 수 있다. 예를 들어, 블레이드 커피 분쇄기는 버 분쇄기에 대한 대안적인 분쇄 접근 방식으로서 시스템 및 방법과 관련하여 사용될 수 있다.
다른 잠재적 이점으로서, 시스템은 정제된 분쇄물의 일관성과 주어진 투입량으로부터의 수율 사이의 균형을 수용할 수 있다. 정제된 분쇄물에서의 더 높은 일관성은 일반적으로 폐기물을 발생시킨다. 시스템은 바람직하게는 이러한 균형을 고려하고, 경우에 따라 정제 접근 방식을 동적으로 변경할 수 있다. 시스템 및 방법은 가공 시간, 분쇄 수율, 분쇄 폐기물, 및/또는 일관성 사이의 균형을 가능하게 할 수 있는 작동 모드를 가질 수 있다. 추가적으로, 시스템 및 방법은 다양한 타겟들의 균형 조정을 가능하게 할 수 있다.
또 다른 잠재적인 이점으로서, 정제 공정의 동적 제어는 시스템이 타겟팅된 상이한 분쇄물 크기를 수용할 수 있게 할 수 있다.
시스템은 바람직하게는 커피 제조에 사용되는 커피 분쇄물을 생성하는데 사용되지만, 드립, 푸어 오버(pour over), 프렌치 프레스, 에스프레소, 및/또는 다른 유형의 커피 음료와 같은 다양한 커피 유형의 음료에 사용 가능한 분쇄물에 사용될 수 있다. 시스템은 예를 들어, 일관된 분쇄물 크기의 혜택을 받는 다른 조리용 분쇄 공정에 유사하게 적용될 수 있다. 본원에서, 시스템 및 방법은 커피 제조의 예시적인 적용예를 사용하여 대부분 설명되지만, 당업자는 시스템 및 방법이 다른 적용예에 적용될 수 있고 커피 제조로 제한되지 않음을 인식할 수 있다.
시스템 및 방법은 다양한 형태 인자에 적용될 수 있다. 예시적인 일 구현예에서, 시스템 및 방법은 정제된 원두가 후속적으로 추출되는 일체형 커피 메이커 내에서 사용된다. 다른 예시적인 구현예에서, 시스템 및 방법은 커피 분쇄기 시스템과 일체형이다. 다른 예시적인 구현예에서, 시스템 및 방법은 독립형 시스템일 수 있거나, 또는 커피 메이커 및/또는 커피 분쇄기에 부착되어 함께 사용될 수 있는 시스템일 수 있다. 시스템 및 방법은 개인적인 용도 및/또는 전문적인 용도를 위해 설계될 수 있다.
2. 자동화된 커피 분쇄물 정제를 위한 시스템
도 1에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시형태의 자동화된 커피 분쇄물 정제를 위한 시스템은 원두 정제 슈트(110), 필터 시스템(120), 및 진동 시스템(130)을 갖는 진동식 정제 시스템(100)을 포함한다. 진동식 정제 시스템(100)은 여과된 및 여과되지 않은 분쇄물을 위한 적어도 2개의 챔버를 추가적으로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이들은 정제된 분쇄물 챔버(140) 및 여과된 분쇄물 챔버(142)를 포함한다. 시스템은 분쇄기로부터의 진동, 중력, 기류, 및/또는 운동량을 사용하여 필터에 걸쳐서 분쇄물을 이동시킴으로써 작동되는 것이 바람직하다. 시스템은 바람직하게는, 전체 원두 또는 커피 분쇄물 투입량을 수용하고, 분쇄물 입자를 적어도 한 세트의 정제된 분쇄물 및 적어도 한 세트의 여과된 분쇄물로 분할한다.
시스템은 셰이커 필터 시스템을 자동화된 커피 분쇄기 내로 일체화하도록 기능한다. 시스템은 다양한 형태 인자로 구현될 수 있다. 일 변형예에서, 시스템은 도 2에 도시된 바와 같은 분쇄 시스템(200)을 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 개인적인 또는 전문적인 용도를 위해 독립형 분쇄기에서 사용될 수 있다. 대안적으로, 진동식 정제 시스템(100)은 외부 원두 분쇄기와 결합하여 또는 사전 분쇄된 원두와 함께 사용될 수 있다. 대안적으로, 시스템은 정제된 분쇄물로부터 커피를 추출하는 일체형 추출 시스템에서 사용될 수 있으며, 이 경우 시스템은 커피 추출 시스템(300)을 포함할 수 있다. 유사하게, 시스템은 외부 커피 분쇄기 및/또는 커피 메이커와 견고하게 또는 위치적으로 일체화하는 것을 원활하게 하기 위한 부착 기구를 포함할 수 있다. 시스템은 가정용 소비자 전자 제품으로 공급될 수 있다. 대안적으로, 시스템은 전문가 또는 커피 전문가에 의해 사용되는 조리용 도구일 수 있다. 분쇄기 일체형 변형예에서, 바람직한 실시형태의 분쇄 시스템(200)은 진동식 정제 시스템(100)을 위한 커피 분쇄물 투입량을 생성하도록 기능한다. 분쇄 시스템(200)은 바람직하게는 원두 호퍼, 분쇄 요소, 및 원두 분쇄물 배출구를 포함한다. 커피 원두는 분쇄 요소에 의해 분쇄될 때까지 원두 호퍼에 포집되어 유지되는 것이 바람직하다. 그 다음, 결과적인 커피 분쇄물은 원두 분쇄물 배출구로부터 분배된다. 분쇄 요소는 바람직하게는 버 분쇄기이지만, 대안적으로 블레이드 분쇄기 또는 임의의 적합한 유형의 분쇄기일 수 있다. 커피 분쇄기로부터 분배되는 커피 분쇄물은 바람직하게는 이들이 여과되지 않았다는 점에서, 가공되지 않은 분쇄물이다. 설명된 바와 같이, 대안적인 구현예는 가공되지 않은(또는 부분적으로 가공된) 분쇄물이 진동식 정제 시스템(100)에 의해 포집되어 가공되게 할 수 있다. 일부 변형예에서, 분쇄 시스템(200)은 진동식 정제 시스템(100)과 조정하여 전기적으로 제어될 수 있다. 조정된 제어는 정제된 분쇄물의 양을 타겟팅하는데 사용될 수 있거나, 가공되지 않은 분쇄물의 유입 흐름을 제어하는데 사용될 수 있거나, 및/또는 다른 적절한 이유로 사용될 수 있다. 커피 분쇄기는 원두 분쇄기의 활성화를 조정할 때 조절될 수 있는 제어 가능한 분쇄 상태(예를 들어, 온/오프), 분쇄 속도, 분쇄 크기, 및/또는 다른 설정을 가질 수 있다.
커피 추출기 일체형 변형예에서, 커피 추출 시스템(300)은 소정 형태의 커피 함유 음료를 제조하기 위해 커피 분쇄물을 추출하도록 기능한다. 바람직하게는, 일체형 커피 추출 시스템(300)은 정제된 분쇄물 챔버가 정제된 분쇄물을 도 2에 도시된 바와 같은 커피 추출 시스템의 추출 챔버 내로 포집하도록 구성된다. 커피 추출 시스템(300)은 다양한 형태의 커피 추출 기술 및 메커니즘을 지원할 수 있다.
일부 대안적인 변형예에서, 시스템은 분쇄 시스템(200) 및/또는 커피 추출 시스템(300) 없이 진동식 정제 시스템으로서 제공될 수 있다. 진동식 정제 시스템(100)은 초기 단계의 분쇄가 완료된 후에 기존의 분쇄 시스템에 대한 부가 장치(add-on)로서 또는 이차적인 분쇄 공정으로서 사용되도록 적응될 수 있다. 일 구현예에서, 시스템은 진동식 정제 시스템(100)을 외부 분쇄 시스템에 고정시키도록 구성된 분쇄기 부착 장치, 및/또는 진동식 정제 시스템(100)을 외부 커피 추출 시스템에 고정시키도록 구성된 추출기 부착 장치를 포함할 수 있다. 분쇄기 부착 장치는, 진동식 정제 시스템(100)의 원두 분쇄물 유입구가 원두 분쇄기로부터의 원두 분쇄물을 수용하기 위해 위치되도록 구성되는 것이 바람직하다. 이는 바람직하게는, 원두 분쇄물 유입구가 분쇄 시스템의 원두 분쇄물 배출구 아래에 위치되는 것을 포함한다. 유사하게, 진동식 정제 시스템(100)은 정제되기 전에, 분쇄된 커피를 유지하는데 사용되는 분쇄물 호퍼를 포함할 수 있다. 이러한 변형예에서, 사용자는 커피 원두를 분쇄하기 위해 임의의 적합한 시스템을 사용한 다음, 결과적인 커피 분쇄물을 분쇄물 호퍼 내로 포집한다. 그 다음, 분쇄물 호퍼는 정제 공정이 시작될 때 진동식 정제 시스템(100) 내로 분쇄물을 포집하는 것을 원활하게 할 수 있다.
바람직한 실시형태의 진동식 정제 시스템(100)은 초기 분쇄물 크기 일관성을 갖는 커피 분쇄물을 결과적인 개선된 분쇄물 크기 일관성을 갖는 정제된 커피 분쇄물로 변형시키도록 기능한다. 결과적인 분쇄물 크기 일관성은 바람직하게는 초기 분쇄물 크기 일관성보다 더 크다(즉, 개별 분쇄물 크기에서의 더 적은 편차). 진동식 정제 시스템(100)은 분쇄물이 이동하는 원두 정제 슈트(100)를 포함하는 것이 바람직하다. 분쇄물은 중력, 진동식 교반, 또는 다른 작용력(예를 들어, 팬, 회전식 교반)에 의하여 슈트(100)를 통해 이동한다. 슈트(110)는 분쇄물을 분리하는데 사용되는 필터를 포함하는 것이 바람직하다. 분쇄물이 슈트(110)를 통하여 이동함에 따라, (필터 메시 크기로 타겟팅된) 더 작은 분쇄물이 여과되고(즉, 필터를 통과하고), 다른 분쇄물과 물리적으로 분리된다. 바람직하게는, 분쇄물이 보다 균일하게 여과되도록, 분쇄물이 진동 시스템(130)에 의해 교반된다. 진동식 정제 시스템(100)은, 정제된 분쇄물을 포집하기 위해 정제된 분쇄물 배출구에 인접하게 위치된 정제된 분쇄물 챔버(140), 및 여과된 분쇄물을 포집하기 위해 필터 시스템 아래에 위치된 여과된 분쇄물 챔버(142)를 추가적으로 포함할 수 있다. 여기서, "정제된" 및 "여과된"이란 표어는 전반적인 기술어로서 사용된다. 경우에 따라, 원하는 분쇄물은 여과된 분쇄물일 수 있다.
진동식 정제 시스템(100)은 바람직하게는 일단식(single stage) 정제 공정이다. 일단식 정제 공정은 바람직하게는 2가지 종류의 분쇄물만을 분할한다. 그러나, 다단식(multistage) 진동식 정제 시스템(100)은 정제된 및/또는 여과된 분쇄물에 적용되는 다수의 정제 스테이지를 포함할 수 있다. 다단식 진동식 정제는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 원래의 일관성 없는 분쇄물을 적어도 2가지 크기 종류의 분쇄물로 분할함으로써 폐기물을 감소시키도록 기능할 수 있다. 다단식 변형예는 바람직하게는 다수의 정제된 분쇄물 챔버 및/또는 여과된 분쇄물 챔버를 포함한다. 일부 변형예에서, 바람직한 정제된 분쇄물은 여과된 및/또는 여과되지 않은 분쇄물 챔버들 중 어느 하나 이상일 수 있다. 본원에서, 시스템은 주로 일단식 시스템으로서 설명되지만, 당업자는 일단식 시스템의 다양한 양태가 다단식 진동식 정제 공정에 유사하게 적용될 수 있음을 인식할 것이다.
원두 정제 슈트(110)는 분쇄물이 초기 상태로부터 정제됨에 따라 분쇄물이 유동하는 채널로서 기능한다. 슈트(110)는 바람직하게는 내부 챔버를 갖는 용기이다. 슈트(110)는 바람직하게는 원두 분쇄물 유입구 및 정제된 분쇄물 배출구를 갖는 선형 채널이다. 가공되지 않은 분쇄물은 원두 분쇄물 유입구를 통해 수용되는 것이 바람직하며, 여과되지 않은 분쇄물은 정제된 분쇄물 배출구로부터 이송된다. 정제된 분쇄물 배출구는, 예를 들어 정제된 분쇄물이 필터를 통과한 분쇄물(즉, 여과된 분쇄물)로 간주되는 경우, 가공된 분쇄물 배출구로서 보다 일반적으로 특성화된다. 슈트(110)의 길이는, 바람직하게는 분쇄물의 충분한 여과를 가능하게 하기에 충분히 길고, 가열 및/또는 진동 유도된 "분쇄"와 같은 분쇄물에 대한 역 변경의 기회를 경감시키기에 충분히 짧도록 선택된다. 슈트(110)는 대안적으로 곡선, 깔때기, 및/또는 임의의 적합한 형상과 같은 임의의 적합한 형상일 수 있다.
슈트(110)는 슈트(110)의 적어도 바닥 표면을 따라 노출된 필터 시스템을 갖는 것이 바람직하다. 슈트(110), 및 보다 구체적으로는 필터 시스템(120)의 상부 표면은 원두 분쇄물 유입구로부터 정제된 분쇄물 배출구로의 하향 표면 기울기를 갖는다. 하향 표면 기울기는 수평 축으로부터 약간의 각도를 벗어난 비-수평인 것으로서 특성화된다. 여기서, 수평 축은 중력 방향에 수직인 축을 지칭한다. 기울기의 각도는 슈트(110)를 통하여 분쇄물을 이동시키는데 있어서의 원하는 중력 역할에 기초하여 설정될 수 있다. 일부 변형예에서, 슈트(110) 및/또는 필터 시스템(120)은 슈트(110)의 배출구를 향한 이동을 촉진시키기 위한 진동 또는 다른 작용력이 사용되는 경우, 수평일 수 있다.
일부 변형예에서, 슈트(110) 및/또는 필터 시스템(120)의 각도는 도 5에 도시된 바와 같이 가변형일 수 있다. 각도는 작동기를 통해 자동으로 제어될 수 있거나 사용자에 의해 수동으로 설정될 수 있다. 따라서, 슈트(110) 및/또는 필터 시스템(120)은 기울기 작동기를 포함할 수 있다. 기울기 작동기는 기울기를 조정할 수 있는 모터 제어식 피벗 지점일 수 있다. 대안적으로, 기울기 작동기는 슈트(110)의 유입구 또는 배출구의 높이의 작동일 수 있다. 일 변형예에서, 기울기는 소정 기울기 각도 범위 내에서 가변적으로 설정될 수 있다. 다른 변형예에서, 기울기 작동기의 안정된 각도는 적어도 2개의 상이한 기울기 상태를 가능하게 하는 분리형일 수 있다. 기울기는 슈트(110) 내에서 분쇄물의 이동을 증대시키도록 조정될 수 있다.
대안적인 일 구현예에서, 슈트(110)는 원두 분쇄물 유입구만을 갖는 용기 또는 챔버로서 추가로 구현될 수 있다. 이러한 변형예는 필터에 걸친 분쇄물의 이동에 의존하는 것이 아니라, 그 대신에 그러한 가공 챔버 내의 제자리에서 이들을 가공할 수 있다. 가공 후에, 여과되지 않은 분쇄물은 슈트(110)로부터 추출될 수 있는 반면에, 여과된 분쇄물은 여과된 분쇄물 챔버에 포집된다.
필터 시스템(120)은 분쇄물을 체분리(sifting)하여 이들의 크기에 따라 분쇄물을 분리하기 위한 물리적 기구로서 기능한다. 필터 시스템(120)은 바람직하게는, 체, 메시, 또는 필터 요소의 표면에 걸쳐서 한정된 입상 관통 구멍을 갖는 필터의 다른 적합한 형태일 수 있는 필터 요소를 포함한다. 충분히 작은 크기의 대상물은 필터 시스템(120)을 통과할 수 있는 반면에, 구멍보다 더 큰 입상 재료는 필터 시스템(120)을 통해 이송되지 않는다. 필터 요소는 바람직하게는 금속 와이어 메시 또는 화학적으로 에칭된 판금이지만, 대안적으로 임의의 적합한 유형의 재료로 제조된 임의의 적합한 유형의 필터일 수 있다.
필터 시스템(120)은 바람직하게는 슈트의 적어도 하나의 표면 내로 일체화되고, 보다 구체적으로는 슈트(110)의 바닥 표면 내로 일체화된다. 분쇄물은 바람직하게는 슈트(110)를 통해 이동함에 따라 필터 시스템(120)에 걸쳐서 바운드되거나 그렇지 않으면 필터 시스템(120)과 부딪친다. 충분히 작은 크기의 분쇄물은 필터 시스템(120)을 통과함으로써, 분쇄물이 보다 일관성 있는 상태가 되게 하여 슈트(110)의 단부로부터 포집된다. 필터 시스템(120)은 바람직하게는 커피 원두 가공 시스템 내에 가요성으로 장착됨으로써 진동 시스템(130)에 의한 교반에 대응하여 필터 시스템의 이동을 가능하게 한다.
일 변형예에서, 슈트(110)의 전체 표면이 필터일 수 있다. 이러한 변형예에서, 슈트(110) 및 필터 시스템(120)은 슈트(110)의 표면 및 디자인이 또한 분쇄물을 여과하는 역할을 하도록 완전히 일체형일 수 있다. 예를 들어, 원통형 필터 시스템(120)이 슈트(110)로서 사용될 수 있다. 원통형 필터 변형예에서, 필터 시스템(120)의 회전은 진동식 교반과 더불어 또는 진동식 교반에 대한 대안으로서 사용될 수 있다. 대안적으로, 필터 시스템(120)은 필터 시스템(120)이 슈트(110)의 다수의 개별 하위 영역 및/또는 슈트(110) 표면의 다양한 비율을 커버할 수 있는 다른 구성들로 일체화될 수 있다.
필터 시스템(120)은 특정한 최소 분쇄물 크기 임계값을 타겟팅하는 한정된 구멍을 갖는 것이 바람직하다. 바람직한 구현예에서, 필터 시스템(120)은 타겟팅된 최소 분쇄물 크기 미만의 크기 특성을 갖는 분쇄물을 타겟팅하기 위한 단일 필터 크기를 갖는 일단식 필터이다. 필터는 필터의 표면에 걸쳐서 이러한 분쇄물 크기의 관통 구멍을 사용한다. 결과적으로, 여과된 분쇄물은 타겟팅된 최소 분쇄물 크기 미만의 분쇄물 크기를 갖는 분쇄물로 주로 구성되고, 여과되지 않은 분쇄물(예를 들어, 정제된 분쇄물)은 주로 타겟팅된 최소 분쇄물 크기보다 더 크다. 경우에 따라, 일관성의 척도로 해석되는 여과도는 다양한 작동 특성에 좌우될 수 있다. 일부 작동 상태에서는, 사용자 편의를 위해 그리고 분쇄물의 의도하지 않은 가열을 방지하기 위해, 가공 시간은 특정한 시간 양으로 타겟팅될 수 있다. 제한된 시간 동안, 여과도는 모든 분쇄물을 완전히 여과시키지 못할 수 있다. 일부 구현예에서, 조정될 수 있는 제어 가능한 변수로서 균일도의 레벨이 구현될 수 있다.
일 변형예에서, 필터 시스템(120)은 가변형 필터를 구비할 수 있다. 가변형 필터 변형예에서, 필터 시스템(120)은 제1 메시 필터 크기를 갖는 제1 필터 스테이지, 및 제2 메시 필터 크기를 갖는 제2 필터 스테이지를 구비하는 적어도 2개의 필터 스테이지를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 메시 필터 크기는 바람직하게는 동일하지 않다. 상이한 필터 스테이지들은 바람직하게는 상이한 별개의 영역들에 마주친다.
다른 변형예에서, 가변형 필터 시스템은 다단식 필터 시스템이다. 다단식 필터 시스템은 순차적 필터 스테이지 및/또는 적층형 필터 스테이지로 구현될 수 있다. 순차적 및 적층형 여과 구성들은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.
순차적 필터 스테이지 변형예에서, 다단식 필터는 도 3에 도시된 바와 같이 슈트(110)를 따라 상이한 부분들에서 상이한 크기의 입자들을 여과하는데 사용될 수 있다. 특히, 제2 필터 스테이지는 제1 필터 스테이지 다음에 순차적으로 위치된다. 이러한 구현예에서, 여과된 분쇄물 챔버는 필터 시스템의 제1 필터 스테이지 아래에 위치될 수 있고, 제2 여과된 분쇄물 챔버는 제2 필터 스테이지 아래에 위치될 수 있다. 제1 스테이지에서 여과되지 않은 분쇄물은 그 다음에 순차적 필터 스테이지 변형예의 제2 스테이지에서 여과될 수 있다. 제1 필터 스테이지는 제1 크기 범위의 분쇄물을 여과할 수 있고, 제2 필터 스테이지는 제2 크기 범위의 분쇄물을 여과할 수 있으며, 그 다음 여과되지 않은 분쇄물은 제3 크기 범위의 분쇄물이다. 일 구현예에서, 제1 크기 범위는 제2 크기 범위 미만이고, 제2 크기 범위는 제3 크기 범위 미만이다. 이러한 구현예는 도 3에 도시된 바와 같이, 분쇄물을 3개의 챔버 내로 대역 통과 여과하는데 사용될 수 있다. 대안적으로, 이러한 구현예는 분쇄물이 타겟팅된 순서로 여과되도록 여과 진행을 조정하는데 사용될 수 있다.
적층형 필터 스테이지 변형예에서, 다단식 필터는 제1 필터 스테이지가 초기에 분쇄물을 여과하고, 그 다음에 제1 스테이지를 통과한 분쇄물이 제2 필터 요소에 의해 가공될 수 있도록 사용될 수 있다. 이러한 구현예에서, 제2 필터 스테이지는 제1 필터 스테이지 아래에 위치될 수 있고, 제1 스테이지로부터 여과된 분쇄물에 대한 제2 여과를 적용하도록 구성될 수 있다. 이러한 구현예의 정제된 분쇄물 챔버는, 제1 필터 스테이지의 배출구에 인접하게 위치된 제1 정제된 분쇄물 챔버, 및 제2 필터 스테이지의 배출구에 인접하게 위치된 제2 정제된 분쇄물 챔버를 포함할 수 있다. 이러한 구성예에서, 제1 스테이지에서 여과된 분쇄물은 그 다음에 제2 스테이지에서 후속적으로 여과되거나 또는 여과되지 않은 상태로 유지된다. 일반적으로, 2개의 필터 스테이지가 수직으로 적층됨으로써, 제1 필터 스테이지의 여과된 분쇄물이 제2 필터 스테이지로 떨어진다. 적층형 필터 스테이지 변형예는 대역 통과 여과 분쇄물에서 유사하게 사용될 수 있다. 제1 필터 스테이지는 제1 레벨보다 더 큰 분쇄물을 남길 수 있고, 제1 레벨보다 더 작은 크기의 분쇄물을 여과할 수 있다. 그 다음, 제2 필터 스테이지는 제2 레벨보다 더 큰 분쇄물을 남길 수 있고, 제2 레벨보다 더 작은 크기의 분쇄물을 여과할 수 있다. 결과적으로, 제1 포집 분쇄물은 어느 하나의 필터도 통과하지 못하고, 제2 포집 분쇄물은 제1 스테이지를 통과하지만 제2 스테이지를 통과하지 못하며, 제3 포집 분쇄물은 제1 및 제2 스테이지를 통과한다. 이는 도 4에 도시된 바와 같이, 최대, 중간 및 최소 분쇄물 크기에 각각 해당한다.
제2 변형예에서, 다단식 필터는 대안적으로 가공 동안에 상이한 여과 프로파일을 달성하는데 사용될 수 있다. 상이한 필터 관통 구멍들의 혼합이 필터 요소에 사용될 수 있다. 관통 구멍 크기 및 형상의 혼합은 필터 요소의 표면에 걸쳐서 균일하거나 불균일할 수 있다. 필터 구멍 크기의 구배는 특정 크기를 여과하는데 사용될 수 있는 동시에, 시스템의 폐기물 및 막힘을 경감하는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 가변적인 여과 프로파일은 초기에 더 작은 분쇄물을 여과한 다음, 배출구 근처에서 여과 크기를 점진적으로 증가시킬 수 있다.
필터 시스템(120)은 시스템의 실질적으로 고정된 기구일 수 있으며, 필터 요소는 소정 레벨의 해체 없이는 교체 가능하지 않다. 대안적으로, 필터 요소는 쉽게 탈거될 수 있다. 예를 들어, 필터 시스템(120)은 시스템 내로 착탈식으로 삽입될 수 있는 필터 카트리지로서 구현될 수 있다. 필터 카트리지는 세척을 위해, 상이한 크기를 삽입하기 위해, 또는 필터의 배치를 위해 탈거될 수 있다. 카트리지 변형예에서, 필터 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 필터 슬롯 및 적어도 하나의 필터 카트리지를 포함할 수 있다. 필터 슬롯은 한정된 공동인 것이 바람직하다. 필터 슬롯은 바람직하게는, 스냅 로킹 기구와 같이, 필터 카트리지를 제자리에 임시로 고정시키는 것을 원활하게 하기 위한 소정 기구 요소를 포함한다. 필터 카트리지는 바람직하게는 필터 요소를 포함한다. 필터 요소의 탈거는 필터 요소의 보다 용이한 세척 및/또는 교체를 원활하게 할 수 있다. 시스템은 원하는 분쇄물 공정에 따라 선택적으로 사용될 수 있는 상이한 필터 카트리지 세트를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 유형의 추출 방법을 위해 커피 원두를 분쇄하는 단계는 제1 유형의 필터 카트리지를 사용할 수 있는 반면에, 제2 유형의 추출 방법은 상이한 유형의 필터 카트리지를 사용할 수 있다. 필터 카트리지는 다수의 필터 스테이지를 추가적으로 포함할 수 있다. 대안적으로, 다단식 필터 시스템은 다수의 세트의 필터 슬롯 및 필터 카트리지를 포함할 수 있다.
진동 시스템(130)은 커피 분쇄물이 슈트(110)를 통과함에 따라 커피 분쇄물을 교반하도록 기능한다. 보다 일반적으로는, 진동 시스템(130)은 소스 커피 분쇄물이 슈트(110)를 통해 이동함에 따라, 다양한 분쇄물 입자를 필터 시스템(120)의 표면에 노출하도록 촉진시키는 교반 시스템이다. 진동 시스템(130)은 바람직하게는 원두 분쇄물 유입구로부터 정제된 분쇄물 배출구로의 이동 동안에 원두 분쇄물을 교반하도록 구성된 적어도 하나의 능동 상태로 작동 가능하다. 교반은 분쇄물이 필터와 접촉되어 적절한 경우 여과되도록 하기 위한 충분한 기회를 제공한다. 교반은 바람직하게는 진동의 형태이지만, 대안적으로 회전, 셰이킹, 요동, 또는 다른 적합한 운동의 형태를 포함할 수 있다. 또 다른 변형예에서, 시스템은 중력, 송풍(예를 들어, 기류), 분쇄기로부터의 분쇄물 운동량, 및/또는 유입구로부터 배출구로 분쇄물의 이동을 촉진시키기 위한 다른 운동 소스에 따라 작동할 수 있다.
진동 시스템(130)은 바람직하게는 샤프트에 부착된 편심 추를 갖는 DC 모터와 같은 진동기 모터를 포함한다. 대안적으로, 다른 적합한 진동식 기구가 사용될 수 있다. 진동 시스템(130)은 분쇄물이 교반되어 분쇄물이 혼합되도록 필터에 수직인 작용력 벡터를 제공할 수 있다. 진동 동안에, 여과되지 않은 분쇄물로부터 더 작은 분쇄물이 여과될 수 있도록, 더 작은 분쇄물이 바닥을 향하여 체분리되는 것이 바람직하다. 필터 시스템(120) 및/또는 슈트는 진동 시스템(130)이 분쇄물을 적절하게 교반하도록 장착되는 것이 바람직하다. 진동식 모터는 가요성으로 장착된 필터 시스템(120)에 결합되는 것이 바람직하다. 필터 시스템(120)은 커피 원두 가공 시스템 내에 가요성으로 장착되는 것이 바람직하다. 이러한 필터 시스템(120)은 직접적으로 가요성으로 장착될 수 있거나(예를 들어, 필터 시스템(120)은 교반되는 주요 구성 요소임), 또는 간접적으로 가요성으로 장착될 수 있다(예를 들어, 슈트(110)와 같은 다른 구성 요소와 함께 필터 시스템(120)이 가요성으로 장착되어 함께 교반될 수 있음). 일 구현예에서, 이는 도 2에 도시된 바와 같이, 슈트(110)에 가요성으로 장착되는 필터 시스템(120)을 포함할 수 있다. 필터 시스템(120)은 스프링, 가요성 멤브레인 또는 구조물, 힌지, 또는 임의의 적합한 기구를 사용하여 장착될 수 있다. 유사하게, 필터 시스템(120) 또는 필터 시스템(120)의 일부분은 가요성 표면일 수 있다. 대안적으로, 슈트(110), 전체 시스템, 또는 임의의 적합한 하위 구성 요소가 가요성을 제공하여 진동될 수 있다. 예를 들어, 필터 시스템(120)이 슈트(110)에 견고하게 장착될 수 있고, 슈트(110)가 전체 시스템 내에 가요성으로 장착될 수 있으므로, 필터 시스템(120)은 도 1에 도시된 바와 같이 슈트(110)의 가요성 결합을 통해 간접적으로 가요성으로 장착된다.
진동 시스템(130)은 바람직하게는 단일 진동기 모터를 사용하지만, 대안적으로 한 세트의 진동기 모터들 또는 다른 교반 기구들을 사용할 수 있다. 진동기 시스템의 각각의 요소는 균일한 교반, 교반 제어, 또는 다른 진동 특성을 제공하기 위해 특정한 위치에 장착될 수 있다. 일 변형예에서, 필터 스테이지는 동일한 필터 요소를 제공할 수 있지만, 별개의 교반 스테이지들이 상이한 방식으로 커피 분쇄물을 교반할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 실질적으로 진동이 분리되는 3개의 필터 요소에 3개의 진동식 모터가 장착될 수 있다. 교반 강도는 3개의 스테이지에 대해 별개의 레벨들로 설정될 수 있다.
진동식 정제 시스템(100)은 분쇄물 입자를 유입구로부터 배출구로 적어도 부분적으로 이동시키는 소정 작용력을 갖는 것이 바람직하다. 중력, 기류, 운동량, 교반 궤적, 및/또는 다른 이동 메커니즘이 사용될 수 있다. 슈트(110)의 하향 각도를 통해 촉진된 중력이 사용되는 것이 바람직하다. 중력의 작용력은 슈트(110)가 중력에 대해 수직이 아닌 각도로 경사지는 경우 배출구를 향하는 횡방향 작용력 벡터를 제공할 수 있다. 슈트(110)의 길이에 대한 진동식 시스템의 상대적 각도는 분쇄물에 대한 횡방향 작용력을 유사하게 제공할 수 있다. 상대적 각도는 이동 작용력 벡터와 교반 작용력 벡터 사이의 균형을 변경시킬 수 있다. 상대적 각도는 슈트(110)를 따라 역방향으로 분쇄물을 정지시키거나 심지어 이동시키는데 유사하게 사용될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 경사진 진동기 모터는 정적으로 고정될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 진동기 모터는 동적으로 경사질 수 있다. 동적 각도 조절은 사용자가 다이얼을 회전시킴으로써 모터 각도를 설정하는 수동 메커니즘을 사용할 수 있다. 이러한 변형예에서, 상이한 분쇄 설정은 슈트(110)에서 분쇄물이 소비하는 시간을 변경시킬 수 있는 진동기 모터 각도와 같은 상이한 변수들을 설정함으로써 달성될 수 있다. 다른 변형예에서, 동적 각도 조절은 스테퍼 모터와 같은 작동기 또는 다른 적합한 기구를 통해 자동으로 제어될 수 있다. 자동으로 회전되는 진동기 모터는 분쇄물의 이동이 정제 공정 동안에 동적으로 변경될 수 있게 할 수 있다.
대안적인 실시형태에서, 진동 시스템(130)은 분쇄기 모터 또는 다른 기구를 통해 필터 시스템(120)의 진동을 유도하는 수동적 진동 시스템(130)일 수 있다. 이러한 변형예에서, 분쇄기 또는 커피 추출기의 다른 공정으로 인해 유발된 진동이 원하는 교반을 제공한다. 원두 분쇄기는 진동을 전달하여 진동 시스템으로서 작용하는 구성의 필터 시스템(120) 및/또는 슈트(110)에 기계적으로 결합되는 것이 바람직하다.
시스템은 도 7에 도시된 바와 같이 진동 시스템(130)을 동적으로 조절 및/또는 제어하도록 기능하는 교반 제어 시스템(150)을 추가적으로 포함할 수 있다. 진동 시스템(130)에 의해 생성된 교반의 각폭(amplitude) 및/또는 각도는 교반 제어 시스템(150)에 의해 제어될 수 있다.
가변적인 교반 각도를 갖는 변형예에서, 교반 제어 시스템(150)의 작동 모드는 진동 시스템의 가변적인 교반 각도를 조절함으로써 분쇄물이 슈트(110)를 따라 지향될 수 있도록 설정될 수 있다. 분쇄물의 이동 방향 및 속도는 교반 각도에 따라 증대될 수 있다. 분쇄물의 이동을 증대시키는 것은 슈트(110)에서 분쇄물에 대한 여과 지속 시간을 변경하는데 사용될 수 있다. 교반 각도는 바람직하게는 분쇄물을 배출구를 향해 이동시키는데 사용되지만, 대안적으로, 슈트를 통한 이들의 이동 시에 분쇄물을 실질적으로 정적인 상태(예를 들어, 슈트의 동일한 위치에서 위 및 아래로 바운드됨)로 유지시키거나/유지시키고, 슈트(110)에서 상향하게 이동시키도록 설정될 수 있다. 일 구현예에서, 진동은 슈트(110)의 분쇄물 배출구를 향하는 상향-전방 방향으로의 편향을 가질 수 있다. 이동 속도는 각도에 따라 부분적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 일 작동 모드에서, 교반 제어 시스템(150)은 분쇄물이 위 및 아래로 진동되면서 슈트(110)를 따라 동일한 위치에서 실질적으로 유지되는 정체 진동을 촉진시키도록 진동을 설정할 수 있다. 진동의 세기는 제어된 교반 각도와 결합하여 사용될 수 있는 다른 변수일 수 있다.
진동 시스템(130)의 각도를 조정함으로써 교반 각도가 조절될 수 있지만, 대안적으로 필터 시스템(120)의 기울기를 조정함으로써 교반 각도가 조절될 수 있다. 일 구현예에서, 교반 제어 시스템(150)은 필터 시스템(120)의 각도를 조정하기 위한 기울기 작동기를 제어할 수 있다. 기울기 작동기는 바람직하게는 필터 시스템(120)의 각도에 대한 소정 제어를 부여한다. 이러한 제어는 한 세트의 이산형 정상 상태 기울기 각도들을 가능하게 할 수 있다. 대안적으로, 이러한 제어는 소정 범위 내의 기울기 각도들의 범위를 가능하게 할 수 있다. 일 구현예에서, 기울기 작동기는 슈트(110) 및/또는 필터 시스템(120)을 회전시킬 수 있는 회전식 작동기이다. 다른 구현예에서, 기울기 작동기는 슈트의 유입구 및/또는 배출구 중 하나 또는 둘 다를 상승 또는 하강시킴으로써 필터 시스템(120)의 기울기의 변화를 부여하는 선형 작동기일 수 있다. 기울기를 변경함에 있어서, 분쇄물에 가해지는 중력 및/또는 교반 각도의 영향이 변경될 수 있다. 이는 분쇄물의 이동을 변경시킬 수 있다. 분쇄물의 이동을 변경시키면 여과 지속 시간을 유사하게 변경시킬 수 있다.
교반 제어 시스템(150)은 교반의 세기 및/또는 강도를 추가적으로 또는 대안적으로 증대시킬 수 있다. 교반 강도는 이산형 증분으로 변경될 수 있다. 다른 변형예에서, 교반 강도는 시간 기반 신호에 따라 변경될 수 있다.
일 변형예에서 교반 제어 시스템(150)은 정적(예를 들어, 폐쇄형-도약) 교반 시퀀스를 적용하는데 사용될 수 있다. 정적 교반 시퀀스는 교반을 조절하기 위한 단일 시퀀스 패턴일 수 있다. 정적 교반 시퀀스는 추가적으로 반복될 수 있다. 정적 교반 시퀀스는 소정 입력에 따라 가변적이지 않을 수 있다. 상이한 시나리오에 대해 다양한 정적 교반 시퀀스가 사용될 수 있다.
다른 변형예에서 교반 제어 시스템(150)은 적어도 하나의 입력에 따라 조정되는 동적 교반 시퀀스일 수 있다. 동적 교반 시퀀스는 교반을 시작하기 전에 특정되는 소정 변수 입력에 의하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 이러한 사용 사례를 위해 사용될 교반 시퀀스를 설정하기 위해, 원하는 가공 시간이 설정되어 사용될 수 있다. 대안적으로, 동적 교반 시퀀스는 실질적으로 실시간으로 교반이 조절될 수 있도록, 교반 동안에 검출된 하나 이상의 입력에 대응할 수 있다. 예를 들어, 정제된 분쇄물의 양은 여과된 분쇄물의 양과 비교될 수 있고, 원하는 정제-대-여과 비율을 타겟팅하도록 분쇄물의 이동을 조절하는데 사용될 수 있다.
교반 제어 시스템(150) 또는 대안적인 제어 시스템은 시스템의 다른 동적 작동 요소를 제어하기 위해 유사하게 사용될 수 있다. 다른 동적 작동 요소는 분쇄 시스템(200) 및/또는 커피 추출 시스템(300)을 포함할 수 있다. 특히, 분쇄 시스템(200)은 분쇄물 가공과 조정하여 제어될 수 있다. 예를 들어, 분쇄 시스템(200)은 가공되지 않은 분쇄물을 원두 분쇄물 유입구로 분배하도록 구성될 수 있으며, 제어 시스템은 생성된 원두 양을 타겟팅함에 있어서 분쇄 시스템(200)의 활성화를 조정할 수 있다. 이러한 변형예는 분쇄 시스템(200)의 하나 이상의 챔버 및/또는 출력에서 분쇄물 양을 측정하는데 사용되는 저울을 포함할 수 있다.
시스템은 바람직하게는 시스템의 상이한 분쇄물 출력을 위한 용기들로서 기능하는, 정제된 분쇄물 챔버(140) 및 여과된 분쇄물 챔버(142)를 포함한다. 정제된 분쇄물 용기는 바람직하게는 슈트(110)의 단부에 있다. 정제된 분쇄물 챔버(140)는 바람직하게는 커피를 추출하는데 사용될 정제된 분쇄물을 수용한다. 일 변형예에서, 정제된 분쇄물 용기는 정제된 분쇄물이 커피를 제조하는데 직접적으로 사용될 수 있는 추출 시스템이다. 대안적으로, 정제된 분쇄물 용기는 분쇄물을 유지하여 외부 추출 시스템과 함께 수동으로 사용될 수 있다. 여과된 분쇄물 챔버(142)는 바람직하게는 필터 아래에 있다. 필터를 통과하는 분쇄물은 바람직하게는 여과된 분쇄물 용기 내로 떨어진다.
시스템은 분쇄물 정제 공정의 가변적인 양태를 제어하는데 사용될 수 있는 한 세트의 사용자 인터페이스 요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스 요소는 디지털 및/또는 수동 제어일 수 있다. 사용자 인터페이스 요소는 시스템의 다양한 변수들에 대한 수동 제어를 표시할 수 있다. 시스템의 변수는 초기 분쇄물 크기, 필터 크기, 슈트(110) 각도, 및/또는 진동 각도와 같은 파라미터를 포함할 수 있다. 사용자는 상이한 결과들에 대한 설정을 수동으로 조정할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 사용자 인터페이스 요소는 상이한 작동 모드를 설정하기 위한 제어를 표시할 수 있다. 상이한 작동 모드는 소정의 설정에 대응하여 자동 제어를 가능하게 할 수 있다. 작동 모드는 상이한 사전 설정된 분쇄 공정들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 사전 설정된 정적 가공 루틴은 콜드 브루, 드립, 에스프레소, 및/또는 다른 유형의 커피 분쇄물을 위해 선택 가능할 수 있다. 대안적으로, 작동 모드는 정제된 분쇄물 품질, 가공 시간, 분쇄 폐기물 제한치, 및/또는 가공 분쇄물의 다른 특성을 타겟팅하기 위한 모드를 가능하게 할 수 있다. 일부 변형예에서, 시스템은 단일 정제 공정을 제공하는 고정식 시스템일 수 있다.
일 변형예에서, 시스템은 세척 시스템을 포함할 수 있다. 세척 시스템은 필터 시스템(120)을 세척하는데 사용될 수 있다. 세척 시스템은 액체 헹굼 시스템을 포함할 수 있다. 액체 헹굼 시스템은 적어도 필터 시스템(120)을 통하여 물을 분배할 수 있다. 액체 헹굼 시스템은 다양한 사례에서 자동으로 실행될 수 있지만, 대안적으로 수동으로 선택 가능한 옵션일 수 있다. 다른 변형예에서, 진동 시스템(130)은 필터 시스템(120)이 교반을 통해 세척될 수 있도록 하는 세척 모드를 제공할 수 있다. 대안적으로, 시스템 또는 시스템의 부분들은 수동으로 세척될 수 있다.
일 변형예에서, 시스템은 분쇄물 감지 요소를 포함할 수 있다. 하나의 분쇄물 감지 요소는 생성되는 정제된 분쇄물의 양을 측정하도록 기능하는 분쇄물 측정 시스템일 수 있다. 일 변형예에서, 정제된 분쇄물 챔버(140) 상의 로드 셀 또는 저울이 포집된 분쇄물을 측정할 수 있다. 로드 셀 또는 저울 또는 다른 적합한 형태의 분쇄물 측정 시스템은 다른 분쇄물 챔버의 분쇄물 양을 추가적으로 측정할 수 있다. 일 구현예에서, 시스템은 정제된 분쇄물 챔버 내로 일체화된 저울, 및 저울에 의해 표시된 바와 같은 원두 양을 생성하도록 타겟팅하기 위해 분쇄물의 가공을 제어하도록 구성된 제어 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 정제된 및/또는 여과된 분쇄물의 원하는 양 또는 비율이 달성되는 경우, 분쇄 및/또는 정제 공정을 중단시키도록 지시될 수 있다. 가공되고 있는 분쇄물의 양이 추가적으로 측정될 수 있다. 분쇄물 측정 시스템은 가공을 위해 추가되는 분쇄물의 양을 모니터링하기 위해 분쇄 시스템(200) 또는 슈트(110)와 함께 추가적으로 사용될 수 있다. 다른 변형예에서, 로드 셀 또는 다른 분쇄물 측정 시스템은 진동 정제 시스템(예를 들어, 슈트(110) 및/또는 여과된 분쇄물 용기) 및/또는 분쇄기 내로 일체화될 수 있다. 가공되고 있는 분쇄물의 양이 추가적으로 측정될 수 있다. 분쇄물 측정 시스템은 가공을 위해 추가되는 분쇄물의 양을 모니터링하기 위해 분쇄 시스템(200) 또는 슈트(110)와 함께 추가적으로 사용될 수 있다. 분쇄물의 특성을 측정함에 있어서 로드 셀 대신에 시각 시스템이 사용될 수 있다.
3. 자동화된 커피 분쇄물 정제를 위한 방법
도 8에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시형태의 자동화된 커피 분쇄물 정제를 위한 방법은, 커피를 분쇄물로 분쇄하는 단계(S110); 분쇄물을 분쇄물 정제 슈트 내로 지향시키는 단계(S120); 슈트의 필터에 걸친 이동 동안에 분쇄물을 교반하는 단계(S130); 및 필터에 걸친 이동 후에 선택되는 정제된 분쇄물을 포집하는 단계(S140)를 포함한다. 방법은 바람직하게는 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 시스템에 의해 구현되지만, 대안적으로 방법은 임의의 적합한 시스템에 의해 구현될 수 있다.
방법은 분쇄 시스템의 분쇄물 정제 구성을 설정하는 단계(S105)를 포함할 수 있다. 일부 변형예에서, 정제 공정의 다양한 양태가 수동으로 또는 자동으로 제어될 수 있다. 정제 공정의 변수는, 필터 크기, 정제 지속 시간(정제 슈트의 거리를 변경하거나 정제 슈트에서 소요되는 시간을 변경함으로써 조정될 수 있음), 초기 분쇄물 크기 조정, 원하는 분쇄물 크기 프로파일 결과 설정, 분쇄 폐기물 임계값 설정, 결과적인 분쇄물 양 설정, 및/또는 다른 적합한 변수를 포함할 수 있다. 필터 크기를 설정하는 단계는 교체 가능한 필터를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 필터가 상이한 설정들 간에 수동으로 또는 자동으로 변경될 수 있다. 정제 지속 시간은 바람직하게는 정제 슈트의 각도 및/또는 진동 방향을 변경함으로써 제어 가능하다. 분쇄물 크기는 분쇄 시스템을 변경함으로써 변경될 수 있다. 경우에 따라, 다수의 정제 변수가 관련되며, 제1 변수의 설정이 제2 변수를 변경시킬 수 있다. 설정은 사용하기 전에 수동으로 설정될 수 있다. 대안적으로, 설정은 제어 패널에 의하여 전자적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 분쇄물 크기 설정을 입력할 수 있으며, 시스템은 해당 분쇄물 크기를 타겟팅하도록 변수를 조정할 수 있다.
원하는 분쇄물 크기 프로파일을 설정하는 단계는 결과적인 분쇄물의 품질을 특정하도록 기능한다. 품질은 분쇄물 크기의 일관성에 의해 적어도 부분적으로 결정될 수 있다. 원하는 분쇄물 크기 프로파일을 설정하는 단계는 분쇄물 크기 범위 또는 분포를 설정하는 단계를 포함할 수 있다. 더 고품질의 분쇄물은 작은 분쇄물 크기 내의 분쇄물의 더 높은 농도를 갖는다. 저품질의 분쇄물은 더 넓은 범위의 분쇄물 크기에 걸친 크기의 분쇄물의 더 낮은 농도를 가질 수 있다.
분쇄 폐기물 임계값을 설정하는 단계는 여과되는 분쇄물의 양을 제한하도록 기능할 수 있다. 경우에 따라, 여과된 분쇄물은 사용을 위해 의도되지 않으므로 폐기된다. 분쇄 폐기물 임계값은 폐기되는 분쇄물의 양을 제한하는데 사용될 수 있다. 분쇄 폐기물 임계값은 분쇄물의 백분율(예를 들어, 소스로부터 여과된 분쇄물의 30% 이하) 또는 고정된 양(예를 들어, 폐기되는 커피의 20 그램 이하)일 수 있다. 분쇄 폐기물은 단일 분쇄물 가공 사례, 일, 달, 년 등과 같은 적합한 시간대 내에서 측정될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 폐기하길 원하지 않는다고 설정할 수 있다.
결과적인 분쇄물 양을 설정하는 단계는 특정 양의 분쇄물을 생성하도록 기능한다. 커피 분쇄물은 추출 직전에 분쇄되는 것이 바람직하며, 이는 때때로 사용 사례에서 사용자가 정확한 양의 분쇄물을 생성하길 원한다는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 50 그램의 정제된 분쇄물을 생성하길 원한다고 표시할 수 있다.
커피를 분쇄물로 분쇄하는 단계를 포함하는 블록(S110)은 정제될 초기 커피 분쇄물을 생성하도록 기능한다. 커피의 분쇄는 바람직하게는 버 분쇄기인 커피 분쇄기로 수행되는 것이 바람직하지만, 대안적으로 블레이드 분쇄기 또는 다른 기구를 사용하여 분쇄될 수 있다. 분쇄 공정은, 분쇄물 정제 슈트 내로 찌꺼기가 포집되는 비율을 제어하도록 및/또는 분쇄물 정제 슈트 내로 포집되는 찌꺼기의 양을 제어하도록 제어될 수 있다.
대안적으로, 방법은 외부 커피 분쇄물을 수용하는 단계를 포함할 수 있다. 수용된 커피 분쇄물은 바람직하게는 유지 용기에 수용된다. 분쇄물이 자연적으로 분쇄물 정제 슈트 내로 떨어질 수 있지만, 대안적으로 정제 동안에 분쇄물을 이격시키도록 기능하는 제어기 메커니즘을 통해 분쇄물 정제 슈트 내로 포집될 수 있다. 예를 들어, 유지 용기의 배출구는 정제될 분쇄물을 추가하도록 개방 및 폐쇄될 수 있다.
분쇄물을 분쇄물 정제 슈트 내로 지향시키는 단계를 포함하는 블록(S120)은 커피 분쇄물의 소스를 정제를 위한 시스템 내로 전달하도록 기능한다. 지향된 분쇄물은 바람직하게는 하나의 위치(즉, 분쇄물 유입구)에서 정제 슈트에 유입된 다음, 분쇄물 정제 슈트의 배출구로부터 나올 때까지 정제 시스템을 통하여 이동한다. 일 변형예에서, 임의의 수용된 분쇄물이 분쇄물 정제 슈트에 자유롭게 유입되게 할 수 있다. 다른 변형예에서, 분쇄물 흡입 기구가 분쇄물 정제 슈트 내로의 커피 분쇄물의 유동을 조절하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 밸브 도어가 개방 및 폐쇄되어 분쇄물 정제 슈트 내로 분쇄물을 점증적으로 추가할 수 있다. 다른 구현예에서, 밸브 도어는 분쇄물 정제 슈트 내로의 분쇄물의 유량을 조절하도록 개구부의 크기를 가변시킬 수 있다.
슈트의 필터에 걸친 이동 동안에 분쇄물을 교반하는 단계를 포함하는 블록(S130)은 정제 슈트를 통하는 이동 동안에 분쇄물을 진동시키거나 그렇지 않으면 이동시키도록 기능한다. 분쇄물의 진동은 정제 슈트의 여과된 영역의 상부에서 이루어지는 것이 바람직하다. 특정한 분쇄물 프로파일의 분쇄물은 필터를 통해 선택적으로 여과되는 것이 바람직하다. 교반 동안에, 필터 관통 구멍에 해당하는 크기 프로파일을 갖는 개별 분쇄물이 분쇄물로부터 여과될 수 있다. 즉, 분쇄물이 적어도 2개의 그룹으로 분리되도록 소정 분쇄물이 필터 요소를 통해 걸러진다. 바람직하게는 진동은 진동 모터, 솔레노이드와 같은 하나 이상의 교반 기구를 구동함으로써, 연결 기구를 구동함으로써, 및/또는 교반을 유도하는데 사용되는 임의의 적합한 기구를 구동함으로써 달성된다.
진동은 원하는 프로파일의 분쇄물-필터 접촉을 촉진시키도록 지향될 수 있다. 진동 및/또는 여과 공정에 대한 분쇄물의 노출은 기울기 각도, 교반 각도, 교반 강도, 및/또는 교반 지속 시간을 증대시킴으로써 구성 및 선택적으로 제어될 수 있다. 진동 및/또는 여과 공정을 제어하는 단계는 분쇄물 출력의 하나 이상의 특성을 타겟팅하는데 사용될 수 있다. 타겟팅될 수 있는 몇몇 예시적인 특성은, 정제된 분쇄물 양, 여과된/폐기된 분쇄물 양, 정제-대-폐기 비율, 가공 지속 시간, 및/또는 다른 특성을 포함할 수 있다. 진동 및/또는 여과 공정을 제어하는 단계는 분쇄물 영향(예를 들어, 분쇄물 온도, 분쇄물 마모 등)과 같은 자동화된 정제의 다른 인자를 고려하도록 유사하게 설정될 수 있다. 또한, 분쇄물 흡입/전달을 증대시키는 단계(예를 들어, 분쇄 시스템의 활성화 또는 분쇄물 호퍼의 동적 개방)는 교반을 증대시키는 단계와 더불어 또는 이에 대한 대안으로서, 분쇄물 출력의 위와 같은 특성을 타겟팅하는데 사용될 수 있다.
제어식 변형예에서, 블록(S130)은 바람직하게는 교반을 증대시키는 일 형태로서, 슈트의 필터에 걸친 분쇄물의 이동을 동적으로 제어하는 단계를 포함한다. 이동을 동적으로 제어하는 단계는 슈트의 각도를 변경하는 단계를 포함할 수 있다. 슈트, 보다 구체적으로는 필터 요소는 슈트를 통하는 분쇄물 이동의 방향 및/또는 속도를 조정하기 위해, 오르막, 평면, 또는 내리막으로 경사질 수 있다. 이동을 동적으로 제어하는 단계는 교반 기구의 각도를 변경하는 단계를 추가적으로 또는 대안적으로 포함할 수 있다. 교반 기구는 바람직하게는 진동 모터이지만, 대안적으로 분쇄물의 이동 및 교반을 유도하는데 사용되는 임의의 적합한 기구일 수 있다. 교반 기구의 각도가 바람직하게는 슈트의 바닥에 대해 변경됨으로써, 슈트를 따라 전방으로, 실질적으로 고정식 진동으로(예를 들어, 위 및 아래로), 및/또는 배출구로부터 멀어지게 역방향으로, 진동이 분쇄물을 바운드되게 할 수 있다.
언급된 바와 같이, 분쇄물의 가공은 분쇄물의 가공 지속 시간을 증대시키는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다. 이는 바람직하게는 분쇄물이 가공 슈트를 통하여 이동하는 지속 시간을 모델링하여 분쇄물의 가공을 증대시키는 단계를 포함한다. 방법은 동적 가공을 포함할 수 있으므로, 이러한 모델링은 공정의 상이한 지점들에서의 분쇄물에 걸친 분산형 모델링일 수 있다. 가공의 지속 시간은 분쇄물 가열 및 마찰 기반 분해와 같은 부작용의 도입에 영향을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 분쇄물이 얼마나 완전히 여과되는지에 영향을 줄 수 있다.
분쇄물 흡입을 증대시키는 단계는 분쇄물의 흡입을 종료하는 단계, 분쇄물의 흡입을 개시하는 단계(예를 들어, 더 많은 분쇄물을 추가하기 위해), 및/또는 흡입율을 변경하는 단계를 포함할 수 있다. 분쇄물 호퍼와 함께 사용되는 경우, 제어 가능한 밸브가 상이한 상태들로 설정될 수 있어서, 더 많은 분쇄물을 추가, 분쇄물이 정제 슈트 내로 유동하는 속도를 변경, 및/또는 분쇄물 추가를 중단시킬 수 있다. 분쇄 시스템과 함께 사용되는 경우, 분쇄 시스템은 활성화될 수 있거나, 비활성화될 수 있거나, 및/또는 변경되는 출력 속도를 가질 수 있다.
정제된 분쇄물 양, 폐기된 분쇄물 양, 및/또는 정제-대-폐기 비율을 타겟팅하는 단계는 바람직하게는 분쇄물 양을 측정한 다음, 교반 및/또는 분쇄물 흡입을 증대시키는 단계를 포함한다. 이는 바람직하게는, 분쇄물이 수용되는 양 및 속도를 변경, 및/또는 분쇄물이 정제되는 방식을 변경하는데 사용된다. 다양한 목표가 개별적으로 또는 조합하여 타겟팅될 수 있다. 예를 들어, 방법은 폐기된 분쇄물의 양을 초과하지 않으면서, 정제된 분쇄물의 특정된 양을 타겟팅하는 단계를 포함할 수 있다.
정제된 분쇄물 양을 타겟팅하는 단계는 바람직하게는, 정제된 분쇄물 챔버에서 분쇄물의 질량 또는 중량을 측정하는 단계, 분쇄물 양을 타겟 양과 비교하는 단계, 및 그 다음 분쇄물의 흡입 및/또는 분쇄물의 가공을 증대시키는 단계를 포함할 수 있다. 일 변형예에서, 이는 더 많은 정제된 분쇄물을 생성하도록 또는 정제된 분쇄물의 양을 제한하도록 가공을 위해 수용되는 분쇄물의 양을 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로, 정제 지속 시간은 분쇄물 일관성을 위한 절충안으로서, 더 많은 또는 더 적은 정제된 분쇄물을 생성하도록 조정될 수 있다.
폐기된 분쇄물 양을 타겟팅하는 단계는 바람직하게는 원치 않는 분쇄물을 위한 챔버에서 분쇄물의 양을 측정하는 단계를 포함한다. 폐기된 분쇄물 양 임계값은 바람직하게는 상한 임계값으로서 사용되며, 방법은 폐기된 분쇄물 양 임계값을 초과하지 않도록 생성하는 것을 타겟팅한다. 폐기된 분쇄물은 대체로 여과된 분쇄물이지만, 일부 변형예에서는, 정제된 분쇄물이 여과된 분쇄물이다. 대안적으로, 폐기된 분쇄물은 대안적인 목적을 위해 사용될 수 있는 이차적인 분쇄물로서 기술될 수 있다.
정제-대-폐기 비율을 타겟팅하는 단계는 바람직하게는, 정제된 분쇄물 및 폐기된 분쇄물을 측정하고 정제된 분쇄물의 양 및 폐기된 분쇄물의 양을 비교하는 단계를 포함한다. 정제 지속 시간은 대응하여 이러한 비율을 변경하도록 조정될 수 있다.
당업자에게 명백한 바와 같이, 어느 하나의 포집 분쇄물의 양을 측정하는 단계는 직접적인 측정 없이 포집의 양을 계산함에 있어서 다른 부분의 양을 측정함으로써 유사하게 달성될 수 있다. 예를 들어, 정제된 분쇄물의 양을 측정하는 단계는 가공된 분쇄물의 양(예를 들어, 투입량)을 측정하고 여과된 분쇄물의 측정치를 감산함으로써 달성될 수 있다.
가공 지속 시간을 타겟팅하는 단계는 교반 공정을 증대시킴으로써 달성될 수 있다. 일 변형예에서, 분쇄물이 정제 슈트를 통하여 보다 신속하게 이동하도록 하향 기울기가 증가될 수 있거나, 또는 분쇄물의 이동을 느리게 하기 위해 기울기가 감소될 수 있다. 다른 변형예로서, 정제 슈트에서 분쇄물에 부여되는 교반 각도를 조정함으로써 지속 시간이 변경될 수 있다. 교반 각도는 이동 속도를 증가, 감소 또는 정지시키는데 사용될 수 있다.
필터에 걸친 이동 후에 선택되는 정제된 분쇄물을 포집하는 단계를 포함하는 블록(S140)은 정제된 분쇄물 세트를 생성하도록 기능한다. 원치 않는 더 작은 분쇄물은 바람직하게는 초기 분쇄물 세트로부터 여과됨으로써, 정제된 분쇄물을 정제 슈트 내에 유지한다. 정제된 분쇄물은 슈트로부터 떨어지며, 나중에 사용하기 위해 용기에 유지될 수 있다. 대안적으로, 정제된 분쇄물은 추출 기구 내로 직접 포집될 수 있다. 여과된 분쇄물은 유사하게 용기에 받을 수 있다. 여과된 분쇄물은 폐기물로서 폐기될 수 있지만, 대안적으로 다른 커피 음료 적용예에 사용될 수 있거나 대안적인 방식으로 사용될 수 있다. 경우에 따라, 여과된 분쇄물은 제2 세트의 정제된 분쇄물을 구성할 수 있지만, 별개의 제2 크기 프로파일을 구성할 수 있다. 유사하게, 일부 변형예에서, 여과된 분쇄물은 원하는 정제된 분쇄물일 수 있으며, 슈트의 배출구로부터 포집된 분쇄물은 폐기 분쇄물 또는 이차적인 분쇄물로서 간주될 수 있다.
당업자라면 이전의 상세한 설명과 도면 및 청구범위로부터 인식하는 바와 같이, 이하의 청구범위에서 정의된 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 실시형태에 대한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다.

Claims (20)

  1. 커피 원두 가공 시스템으로서,
    Figure pct00001
    원두 분쇄물 유입구 및 정제된 분쇄물 배출구를 갖는 원두 정제 슈트;
    Figure pct00002
    상기 슈트 내의 적어도 하나의 표면 내로 일체화된 필터 시스템;
    Figure pct00003
    상기 원두 분쇄물 유입구로부터 상기 정제된 분쇄물 배출구로의 이동 동안에, 원두 분쇄물을 교반하는 능동 상태로 작동 가능한 진동 시스템;
    Figure pct00004
    상기 정제된 분쇄물 배출구에 인접하게 위치되어 정제된 분쇄물을 포집하는 정제된 분쇄물 챔버; 및
    Figure pct00005
    상기 필터 시스템 아래에 위치되어 여과된 분쇄물을 포집하는 여과된 분쇄물 챔버를 포함하는,
    커피 원두 가공 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슈트는 적어도 상기 바닥 표면을 따라 상기 필터 시스템이 노출된 밀폐형 선형 채널이며, 상기 필터 시스템은 상기 원두 분쇄물 유입구로부터 상기 정제된 분쇄물 배출구로의 하향 표면 기울기를 갖는, 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 필터 시스템은 상기 커피 원두 가공 시스템 내에 가요성으로 장착되는, 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 진동 시스템은 상기 가요성으로 장착된 필터 시스템에 결합된 진동식 모터를 포함하는, 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    가공되지 않은 분쇄물을 상기 원두 분쇄물 유입구로 분배하도록 구성된 원두 분쇄기를 더 포함하는, 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 원두 분쇄기는, 진동을 전달하여 상기 진동 시스템으로서 작용하는 구성의 상기 필터 시스템에 기계적으로 결합되는, 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 필터 시스템은 필터 챔버; 및 상기 필터 슬롯과 착탈식으로 맞물릴 수 있는 필터 카트리지를 포함하는, 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 필터 시스템은, 제1 메시 필터 크기를 갖는 제1 필터 스테이지, 및 제2 메시 필터 크기를 갖는 제2 필터 스테이지를 구비하는 적어도 2개의 필터 스테이지를 포함하는, 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 필터 스테이지는 상기 제1 필터 스테이지 다음에 순차적으로 위치되며,
    상기 여과된 분쇄물 챔버는 상기 필터 시스템의 상기 제1 필터 스테이지 아래에 위치되고,
    상기 제2 필터 스테이지 아래에 위치된 제2 여과된 분쇄물 챔버를 더 포함하는, 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 필터 스테이지는 상기 제1 필터 스테이지 아래에 위치되어 상기 여과된 분쇄물의 제2 여과를 적용하도록 구성되며,
    상기 정제된 분쇄물 챔버는 상기 제1 필터 스테이지의 배출구에 인접하게 위치된 제1 정제된 분쇄물 챔버, 및 상기 제2 필터 스테이지의 배출구에 인접하게 위치된 제2 정제된 분쇄물 챔버를 포함하는, 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    진동을 동적으로 조절하도록 구성된 교반 제어 장치를 더 포함하는, 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 진동 시스템은 가변적인 교반 각도를 가지며, 상기 교반 제어 장치는 상기 가변적인 교반 각도를 조절하는, 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 필터 시스템에 결합되어 교반 동안에 상기 필터 시스템의 기울기를 동적으로 조절함으로써 여과 지속 시간을 변경시키도록 구성된 기울기 작동기를 더 포함하는, 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 정제된 분쇄물 챔버 내로 일체화된 분쇄물 측정 시스템; 및
    상기 분쇄물 측정 시스템에 의해 표시된 바와 같은 생성된 원두 양을 타겟팅함에 있어서 분쇄물의 가공을 제어하도록 구성된 제어 시스템을 더 포함하는, 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    가공되지 않은 분쇄물을 상기 원두 분쇄물 유입구로 분배하도록 구성된 원두 분쇄기를 더 포함하며,
    상기 제어 시스템은 상기 생성된 원두 양을 타겟팅함에 있어서 상기 원두 분쇄물의 활성화를 조정하는, 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    커피 추출 시스템을 더 포함하며,
    상기 정제된 분쇄물 챔버는 정제된 분쇄물을 상기 커피 추출 시스템의 추출 챔버 내로 포집하는, 시스템.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 시스템을 원두 분쇄기에 고정시키도록 구성된 분쇄기 부착 장치를 더 포함하며,
    상기 시스템이 원두 분쇄기에 고정되는 경우, 상기 원두 분쇄물 유입구는 상기 원두 분쇄기로부터의 원두 분쇄물을 수용하도록 위치되는, 시스템.
  18. 원두를 가공하기 위한 방법으로서,
    Figure pct00006
    분쇄물을 분쇄물 정제 슈트 내로 지향시키는 단계;
    Figure pct00007
    상기 슈트의 필터에 걸친 이동 동안에 상기 분쇄물을 교반하는 단계; 및
    Figure pct00008
    상기 필터에 걸친 이동 후에 선택되는 정제된 분쇄물을 정제된 분쇄물 챔버 내로 포집하는 단계를 포함하는,
    원두를 가공하기 위한 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    분쇄물을 상기 분쇄물 정제 슈트 내로 지향시키기 전에 커피를 상기 분쇄물로 분쇄하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    정제된 분쇄물의 타겟 양을 설정하는 단계;
    정제된 분쇄물 양을 측정하는 단계; 및
    상기 커피의 분쇄를 증대시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
KR1020197009088A 2016-08-29 2017-08-29 자동화된 커피 분쇄물 정제를 위한 시스템 및 방법 KR20190045269A (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102642499B1 (ko) * 2023-10-06 2024-02-29 (주)아이엔에프아이엑스 커피 캡슐 제조 방법 및 이에 의해 제조된 커피 캡슐

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170119195A1 (en) 2015-10-22 2017-05-04 Auroma Brewing Company System and method for controlling the brew process of a coffee maker
WO2019166785A1 (en) * 2018-03-02 2019-09-06 Kenwood Limited Apparatus for providing a brewed beverage
CN109775046A (zh) * 2019-01-23 2019-05-21 河北农业大学 一种改进的谷物收集装置
EP3692868A1 (en) * 2019-02-11 2020-08-12 BSH Hausgeräte GmbH Automatic coffee machine
TR201904491A2 (tr) * 2019-03-26 2020-10-21 Altug Uenal Bi̇r kahve öğütme ci̇hazi ve bahsedi̇len ci̇haza hai̇z bi̇r kahve maki̇nesi̇
DE102019124849A1 (de) * 2019-09-16 2021-03-18 Miele & Cie. Kg Heißgetränkebereiter mit Abscheidemittel
CA3160017A1 (en) * 2019-12-04 2021-06-10 Vestjyllands Andel A.M.B.A. A device and method for producing feed for livestock
CN111035983B (zh) * 2020-01-06 2024-07-05 湖南三友环保科技有限公司 一种用于生物硅藻土混合液中杂质去除的过滤装置
CN113082828A (zh) * 2021-03-05 2021-07-09 周飞 一种具备回收杂质功能的玻璃纤维制造用过滤装置
WO2024076933A1 (en) * 2022-10-05 2024-04-11 Aiko.Ai, Inc. Particle filtration system

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2045591A (en) * 1936-06-30 Method for preparing green coffee
US1069064A (en) * 1909-09-13 1913-07-29 Albert M Holton Coffee grinder, cleaner, and separator.
US1039854A (en) 1911-12-06 1912-10-01 Frank F Wear Coffee refiner and grader.
US2202936A (en) * 1937-03-20 1940-06-04 Gump B F Co Apparatus for treating granulated coffee
US3204764A (en) * 1962-12-17 1965-09-07 Prins Klaas Coal cleaning apparatus
US3610540A (en) * 1969-05-06 1971-10-05 Blaw Knox Co Method and apparatus for treating granulized coffee
US4046694A (en) * 1974-02-01 1977-09-06 United Kingdom Atomic Energy Authority Apparatus for separating particulate solids from liquids
US3964175A (en) * 1974-11-11 1976-06-22 Michael Sivetz Coffee roasting system
US4605175A (en) * 1984-09-10 1986-08-12 Webston, Inc. Precision coffee grinder
IT1263828B (it) 1993-01-27 1996-09-03 Cimbali Spa Macchina automatica per caffe' in bevanda,erogabile da solo o, combinato con latte,in forma di cappuccino
US5341939A (en) 1993-02-22 1994-08-30 Corrosion Engineering, Inc. Multiple deck vibrating screen apparatus
US5417145A (en) * 1993-09-17 1995-05-23 National Controls Corporation Control apparatus and method for coffee grinder and brewer
DE29502596U1 (de) 1995-02-17 1995-04-06 Arthur Eugster AG, Romanshorn Kaffeemaschine mit integrierter Kaffeemühle
JPH09282552A (ja) 1996-04-17 1997-10-31 Sanyo Electric Co Ltd コーヒー飲料の製造装置
JP2001170565A (ja) * 1999-12-15 2001-06-26 Nobumasa Asakawa 木屑と糞とを分別する装置
US7331469B2 (en) * 2004-04-29 2008-02-19 Varco I/P, Inc. Vibratory separator with automatically adjustable beach
US6988444B1 (en) * 2002-05-15 2006-01-24 Grindmaster Corporation Combination grinder and brewer
US7984868B2 (en) 2003-04-16 2011-07-26 Bunn-O-Matic Corporation Adjustable grinder
US20080017042A1 (en) 2006-07-19 2008-01-24 Robert Almblad Automated coffee brewing and dispensing apparatus
ITVE20080019U1 (it) 2008-07-17 2010-01-18 Mazzer Luigi S R L Macinadosatore per caffe'.
US8495950B2 (en) 2008-10-08 2013-07-30 Voice Systems Technology, Inc. Method and apparatus for brewing coffee via universal coffee brewing chart generation
US8623441B2 (en) 2010-03-01 2014-01-07 Concordia Coffee Company, Inc. Method and apparatus for controlling brewed beverage quality
US9591862B2 (en) 2013-03-14 2017-03-14 Blossom Coffee, Inc. Method for brewing a beverage
ITUB20154744A1 (it) * 2014-11-20 2017-04-23 Nuova Simonelli S P A Macchina macina caffè perfezionata.
CN105395060B (zh) * 2015-04-28 2018-06-29 周林斌 一种磨豆咖啡壶流水装置的工作方法
US20170119195A1 (en) 2015-10-22 2017-05-04 Auroma Brewing Company System and method for controlling the brew process of a coffee maker

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102642499B1 (ko) * 2023-10-06 2024-02-29 (주)아이엔에프아이엑스 커피 캡슐 제조 방법 및 이에 의해 제조된 커피 캡슐

Also Published As

Publication number Publication date
EP3503771A1 (en) 2019-07-03
EP3503771A4 (en) 2020-04-15
CA3036817A1 (en) 2018-03-08
WO2018044845A1 (en) 2018-03-08
US10791869B2 (en) 2020-10-06
US20180055289A1 (en) 2018-03-01
AU2017321398A1 (en) 2019-04-04
CN109862814A (zh) 2019-06-07

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