KR20110063554A - 냉커피 제조 시스템을 구비한 커피 기계 - Google Patents

Abstract

보일러(23), 펌프(21), 및 커피를 제조하기 위한 주입 유닛(27)을 포함하는 커피 기계(1)가 개시되며, 커피 기계는 냉커피를 제조하기 위하여 주입 유닛(27)의 출구에 연결될 수 있는 보조 회로를 추가로 구비한다.

Description

냉커피 제조 시스템을 구비한 커피 기계{COFFEE MACHINE WITH SYSTEM FOR PRODUCING COLD COFFEE}

본 발명은 커피 기계의 개선에 관한 것이며, 특히 비록 배타적이진 않을지라도 가정용, 전문점 또는 상업적인 사용을 위한 자동 또는 반자동 형태의 커피 기계에 관한 것이다. 일반적으로, 상세한 설명의 범위 및 첨부된 특허청구범위 내에서, "커피 기계"는 하나 이상의 음료들, 그 중에서도 커피를 공급하는데 적합한, 더욱이 경우에 따라서 고체 음식품을 분배하는데 적합한 무인 판매기, 또는 자동 판매기를 또한 의미한다.

소위 자동 판매기 또는 무인 판매기의 분야, 및 전문점 또는 가정용 기계류의 분야 모두에서, 다양한 형태의 음료들을 조제하기 위한, 특히 에스프레소, 아메리칸 커피 등과 같은 커피 기반 음료들을 조제하기 위한 자동 또는 반자동 형태의 기계류 및 디바이스들이 널리 공지되어 있다. 자동 판매기의 분야에서, 고온 및 냉음료를 인도하도록 지정된 기계류들이 또한 공지되어 있다. 예를 들어, 커피, 카푸치노, 우유, 초콜릿 또는 다른 뜨거운 음료 및 과일 쥬스 또는 다른 냉음료를 인도하기 위한 자동 판매기들이 공지되어 있다.

가정용 및 전문점 분야에서, 단일의 일회용 포드(pod), 캡슐 또는 카트리지로부터 또는 루스 파우더(loose powder)로부터, 또는 커피 분쇄기와 결합된 하우징에 수용된 커피 원두의 즉석 분쇄를 통해 얻어진 커피 분말로부터 제조되는, 통상 고온 음료만 공급하는 기계류들이 널리 공지되어 있다.

커피 기반 음료는 온수와 함께 주입을 통해 조제되고, 고온으로 공급된다.

한 양태에 따라서, 본 발명은 커피 기계, 즉 대체로 커피, 및 경우에 따라서 다른 음료 및/또는 다른 음식 및 비음식 제품을 공급하는데 적절하고 냉커피의 제조를 허용하는 임의의 기계를 제공한다. 특징적으로, 본 발명에 따라서, 상기 기계는 냉커피를 제조하기 위해 디자인된 커피 주입 유닛의 출구에 직접 또는 간접적으로 연결된 보조 회로를 포함한다. 냉커피는 다른 형태의 커피 기반 음료들을 얻도록 다른 제품으로서 인도되거나 또는 이와 혼합 또는 이에 첨가될 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 기계는 상기 주입 유닛에 연결될 수 있는 냉동 카트리지, 예를 들어 전환 밸브에 의해 상기 보조 회로에 연결될 수 있는 카트리지에 의해 특징된다. 후자는 커피 주입 유닛의 출구를 기계의 커피 분배 노즐에 또는 냉동 카트리지에 택일하여 연결하도록 디자인될 수 있다.

이러한 방식으로, 기계의 통상의 부재들, 즉 주입 유닛과 분배 노즐을 통한 뜨거운 커피의 제조 및 공급, 또는 주입 유닛에 의해 제조된 뜨거운 커피가 냉동 카트리지를 통과하여 실질적으로 하강된 온도, 대체로 주위 온도보다 낮은 온도로 냉동 카트리지로부터 빠져나가는 방식으로 전환 밸브를 스위칭하는 것에 의해 냉커피의 제조를 선택하는 것이 가능하다. 공급은 뜨거운 커피의 공급을 위해 제공된 기계의 동일한 분배 노즐, 또는 별도의 노즐을 통하여, 또는 냉동 카트리지로부터 직접 발생할 수 있다.

일부 실시예들에 따라서, 냉동 카트리지는 수동적 시스템(passive system), 즉 축냉 수단(cold accumulating mean), 전형적으로 겔(gel)이 열교환 수단, 예를 들어 코일 또는 커피를 위한 다른 유동 도관과 접촉 유지되는 시스템이다. 이러한 경우에, 카트리지는 겔 또는 다른 축냉 수단으로부터 열을 추출하여 저온으로 이끌도록 충분한 시간 동안 초저온 냉동고(deep freezer) 내부에서 수용될 수 있다. 이러한 겔들 또는 다른 축냉 물질들은 공지되어 있으며, 이것들은 다수의 분야에서 사용되며, 예를 들어, 이것들은 음식물을 보존하고 운반하기 위해 쿨러에 도입되도록 디자인된 용기들에 삽입된다.

일단 카트리지가 필요한 시간 동안 초저온 냉동고 내부에 머무르면, 이것은 기계의 주입 유닛으로부터 오는 커피를 공급하기 위한 공급 도관에 이를 연결하는 것에 의해 냉커피의 제조를 위해 사용될 수 있어서, 뜨거운 커피는 겔 또는 다른 축냉 수단 또는 물질과 접촉하고 있는 코일 또는 다른 도관을 통해 유동한다. 후자는 커피의 열을 흡수하여서, 코일의 출구에서, 커피는 초기 온도보다 상당히 낮은 온도, 바람직하게 주위 온도보다 상당히 낮은 온도, 예를 들어 15℃보다 낮은 온도, 바람직하게 10℃보다 낮은 온도이다.

또한, 단일 사용 냉동 카트리지들을 제조하는 것이 가능하고, 축냉 수단은 예를 들어 기계적으로 작동되고 열을 흡수하는 물질에 의해 형성된다. 이러한 형태의 물질들은 그 자체가 공지되어 있으며, 이것들은 용어 "합성 얼음(synthetic ice)"으로 통상 지칭된다. 물질들은 대체로 혈정을 치료하고 치통 등으로 인한 부어오름 및 고통을 감소시키기 위한 자체 의료 목적으로 사용된다. 이러한 물질들은 적절하게 흔들어 섞이거나, 또는 어떠한 방식으로도 기계적인 응력을 받고 주위 열의 흡수를 수반하는 반응을 발동시키는 봉투들에 포장된다. 단일 사용 카트리지 내에서 이러한 물질들을 사용하는 것에 의해, 커피의 유동 도관과 접촉하고 있는 카트리지에 수용된 많은 양의 물질 내에서의 화학적 반응을 발동시키는 것이 또한 가능하다. 이러한 방식으로, 축냉 수단이 초저온 냉동고 내에서 냉각될 수 있는 수동적 카트리지로 얻어질 수 있으며, 그러므로 다수회 재사용될 수 있는 효과와 실질적으로 동일한 효과가 얻어진다.

다른 실시예들에 따라서, 카트리지는 반수동적 또는 능동적 형태의 것이며, 즉, 카트리지는 에너지, 예를 들어 전력을 흡수하는 것에 의해 열을 제거하는 냉동 시스템을 포함하거나 또는 결합될 수 있다.

예를 들어, 카트리지를 통해 유동하는 커피에 의해 방출되는 열을 적어도 부분적으로 흡수하는 시스템을 구비한 카트리지가 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 열 흡수 시스템들은 커피 기계가 구비하는 플러그를 통하여 전기 구동될 수 있는 전기 시스템, 전형적으로 하나 이상의 펠티어 전지들을 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 카트리지는 기계에 커피 입구(및 경우에 따라서 커피 출구)를 그리고 기계 상에 제공된 전기 커넥터들에 펠티어 전지들을 구동하기 위한 전기 접점들을 연결하는 것에 의해 기계 상에 삽입될 수 있다.

다른 실시예들에서, 하우징이 기계 내부에 제공될 수 있으며, 기계 내부에는 카트리지거 적어도 부분적으로 삽입된다. 하우징은 열 흡수 수단, 예를 들어 이 경우에 기계의 부분이지만 카트리지의 부분이 아닌 펠티어 전지들을 구비할 수 있다. 전지들은 예를 들어 단순히 카트리지가 삽입될 때, 또한 하우징 내부에 배열되어 마이크로 스위치가 커피 입구 및/또는 커피 출구 도관들에 삽입되어 연결될 때 카트리지에 의해 작동되는 마이크로 스위치 상으로의 압력에 의해 자동 방식으로 작동될 수 있다.

일부 실시예들에서, 열 제거 수단은 카트리지가 축냉 수단에서 결여될 수 있는 방식으로 특정 치수로 만들어질 수 있다. 이러한 경우에, 열은 카트리지에 및/또는 기계 내부의 카트리지의 하우징에 결합된 능동적 냉동 시스템의 수단에 의해 카트리지를 교차하여 유동하는 커피로부터 제거된다. 그러나, 카트리지 및/또는 기계에 있는 하우징에 결합된 냉동 수단은 바람직하게 카트리지 내부에 있는 축냉 물질과 결합하여 사용된다. 이 경우에, 카트리지는 초저온 냉동고에 놓여져, 충분한 양의 냉기(cold)를 축적하는데 필요한 시간 동안, 즉 카트리지 내에 수용된 축냉 물질로부터 충분한 양으로 열을 추출하는데 필요한 시간 동안 초저온 냉동고 내에서 유지될 수 있다. 사용을 위하여, 카트리지는 초저온 냉동고로부터 빼내지고 기계에 연결된다. 능동적 냉동 수단은 카트리지 내에 수용된 축냉 물질에 의한 주위 열 흡수를 제한하도록 및/또는 카트리지 내에 수용된 축냉 물질의 냉동 효과와 결합하여 카트리지에서 유동하는 커피로부터 열의 제거에 기여하도록 작동된다.

일부 실시예에 따라서, 특히 유체 냉동 회로를 이미 구비한 자동 판매기 또는 무인 판매기의 경우에, 펠티어 전지 시스템 대신에, 무인 판매기 또는 자동 판매기가 이미 구비하는 냉동 그룹으로부터 오는 냉각제가 공급되는 열교환기를 카트리지의 하우징에 결합하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 카트리지가 초저온 냉동고 내에서 냉각되는 것이 요구되지 않지만, 카트리지가 기계의 냉동 회로에 의해 커피의 제조에 필요한 온도에서 유지됨으로써 기계 내부에서 거의 영구적인 방식으로 머무는 것이 바람직하다. 어떠한 방식으로도, 열 플라이휠(thermal flywheel)로서 작용하도록, 그에 따라 커피가 공급될 때 충분한 열 흡수를 허용하도록 커피의 유동 회로와 열접촉하는 카트리지에 축냉 재료 또는 축냉 물질을 제공하는 것이 가능하다. 그런 다음, 겔 또는 축냉 물질에 축적된 열은, 하나의 냉커피 공급 동작 및 그 이후의 동작을 통하여, 또는 기계로부터 냉커피의 공급이 요구되지 않는 기간 동안 임의의 방식으로 점차적으로 제거된다.

일반적으로, 카트리지가 단독으로 또는 능동적 냉동 시스템과 결합하여 축냉 물질을 사용할 때, 상기 물질은 유익하게 외부로부터의 열흡수에 의해 위상 전이(phase transition)를 받는데 적절할 수 있어서, 물질은 그 온도를 변화시킴이 없이 커피로부터 방출된 많은 양의 열을 신속하게 흡수할 수 있다.

또한, 본 발명의 유익한 특징들 및 실시예들은 첨부된 종속 청구항들에 설정되고, 본 발명의 실시예들의 일부 비제한적인 예들을 참조하여 다음에 보다 상세하게 기술된다.

본 발명의 추가의 목적은,

- 주입 유닛을 통하여 온수를 유동시키는 것에 의해 뜨거운 커피를 제조하는 단계;

- 냉동 카트리지를 교차시켜 뜨거운 커피를 유동시키고 컵 또는 다른 용기에 냉각된 커피를 수집하는 단계를 포함하는, 커피 기계에 의해 냉커피를 제조하는 방법이다.

본 발명은 다음의 설명 및 본 발명의 비제한적인 실제 실시예를 도시하는 도면들에 의해 보다 잘 이해할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 냉동 카트리지를 구비한 가정용 커피 기계의 사시도.
도 2는 한 실시예에 있는 냉동 카트리지의 사시도.
도 3은 커피 기계의 유압 회로도를 도시한 도면.
도 3a는 분배 노즐과 냉동 카트리지에 주입 유닛을 연결하기 위하여 상이한 위치에 있는 전환 밸브를 가진 도 3의 도면의 상세도.
도 4는 능동 냉동 디바이스를 구비한 카트리지의 사시도.
도 5는 능동 또는 혼합 형태의 냉동 카트리지용 냉동 하우징을 도시한 도면.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 가정용 커피 기계를 개략적을 도시한다. 그러나, 상기된 바와 같이, 본 발명은 다른 형태의 기계, 예를 들어 전문 용도를 위한 자동 또는 반자동 기계 뿐만 아니라 경우에 따라서, 특히 복잡한 형태일 수 있고 커피에 더하여, 예를 들어 온 및 냉음료, 스낵 등과 같은 고체 음식물, 캔 또는 병 등에 포장된 음료와 같은 추가의 제품들을 공급하도록 디자인될 수 있는 소위 자동 판매기 또는 무인 판매기에서 구현될 수 있다. 그러므로, 특히 가정 용도를 위한 기계를 참조하는 다음의 설명은 본 발명이 가질 수 있는 많은 적용들에 대한 비제한적인 예로서 의도되어야 한다.

도 1에서, 커피 기계는 대체로 도면 부호 1로 지시된다. 커피 기계는 통상 분배 노즐(5)을 통하여 공급되는 커피를 수집하는 컵들을 위한 받침대 표면(3)을 가진다. 도면 부호 7은 포괄적인 사용자 인터페이스를 지시한다. 이것은 버튼들이 결합되는 터치 스크린 또는 디스플레이, 또는 임의의 다른 형태의 적절한 인터페이스일 수 있으며, 이러한 것은 사용자가 조제될 음료의 형태에 관한 명령을 기계에 제공하는 것을 허용한다.

기계 내부에, 대체로 도면 부호 9로 지시된 몸체에, 이러한 형태의 커피 기계의 통상적인 부재들이 지시되고, 그 중 일부는 이후에 도 3을 참조하여 보다 상세하게 기술된다. 하우징 또는 몸체(9)는 전면 개구(11)를 구비하고, 전면 개구 내에는 대체로 도면 부호 13으로 지시되고 이후에 보다 상세하게 기술되는 냉동 카트리지가 삽입될 수 있다.

도 3은 커피 기계(1) 내부에 수용된 부품들 중 일부, 특히 유압 회로의 일부 부품들을 도시한다. 기계(9) 내부에는 예를 들어 카푸치노, 뜨거운 우유, 라테마치아토와 같은 다른 형태의 음료를 제조하거나 또는 커피 원두 등을 분쇄하도록 공지된 형태의 다른 부재들, 악세서리들, 디바이스들, 설비 등이 배열될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 이러한 추가의 부재들 또는 악세서리들은 본원에서 관심사가 아니며, 그러므로 이것들은 기술 또는 예시되지 않는다.

도 3을 참조하여, 기계(1) 내부에는 배출 도관(17)에 의해 유량계(19)에 연결된 물탱크(5)가 배열된다. 유량계(19)는 터빈 유량계 또는 임의의 다른 형태의 유량계일 수 있다. 물은 탱크(15)로부터 보일러(23)에 물을 공급하는 펌프(21)를 통해 탱크(15)로부터 흡인된다. 보일러(23)의 출구(25)는 주입 유닛(27)에 연결되고, 주입 탱크의 내부에는 커피 또는 음료로 되는 다른 식품의 캡슐, 포드 또는 카트리지가 적재될 수 있는 주입 챔버가 배열된다. 다른 실시예들에서, 주입 유닛(27)은 기계(도시되지 않음) 내부에 있는 탱크에 수용된 원두의 분쇄를 통해 얻어진 커피 분말이 공급될 수 있거나, 또는 사용자에 의해 직접 공급되거나 또는 용기로부터 취해진 커피 분말이 공급될 수 있다.

주입 유닛(27)은 도관(29)을 통해 전환 밸브(31)에 연결된다. 전환 밸브는 분배 노즐(5) 또는 도면 부호 33으로 지시되고 냉동 카트리지(13)에 의해 형성되거나 또는 냉동 카트리지가 택일하여 연결될 수 있는 보조 회로와 주입 유닛(27)의 출구(29)를 연통시키는 방식으로 디자인, 제어 및 배열된다.

전환 밸브(31)는 수동으로 또는 도 3에서 도면 부호 36으로 개략적으로 도시된 전자 제어 유닛에 의해 제어되는 액튜에이터를 통해 제어될 수 있다. 제어 유닛(36)은 또한 바람직하게 당업자에게 공지된 기준에 따라서 주입 사이클을 자동 또는 반자동 방식으로 제어하도록 펌프(21), 유량계(19), 보일러(23), 및 주입 유닛(27)과 바람직하게 연결된다. 기계의 자동화 정도, 그 복잡성 및 수행할 수 있는 기능들의 수에 따라서, 제어 유닛(36)은 상기 및 다른 부재들 중 하나 이상, 기계가 구비할 수 있는 디바이스 또는 악세서리, 예를 들어 거품화된 우유를 제조하기 위한 거품화 디바이스(카푸치노 메이커)를 제어할 수 있다.

전환 밸브(31)는 도 3 및 도 3a에 도시된 2개의 선택된 위치들 중 하나 또는 다른 것을 취할 수 있다. 전환 밸브(31)는 4개의 입구 개구(31A, 31B, 31C, 31D)들을 가진다. 이러한 입구 개구들은 분배 노즐(5)과 직접 또는 보조 회로(33)와 주입 유닛(27)의 출구(29)를 택일하여 연통시킨다. 도 3의 위치에서, 주입 유닛(27)의 출구 도관(29)은 전환 밸브(31)의 입구(31A) 및 밸브의 출구(31D)와 유동 연결된다. 밸브의 출구는 보조 회로(33)와 연결되어서, 주입 유닛(27)으로부터 오는 뜨거운 커피는 전환 밸브(31)를 통해 보조 회로(33) 내부로 들어간다. 그 역으로, 도 3a의 배열에서, 주입 유닛(27)의 출구 도관(29)은 전환 밸브(31)의 개구(31B) 및 개구(31C)를 통해 분배 노즐(5)에 대한 연결을 위해 도관(35)에 연결된다. 그러므로, 도 3의 배열에서, 커피는 냉동 카트리지(13)를 통해 유동하고, 보조 회로에 의해 분배 노즐(5)을 향하여 도관(37)을 통해 컵(T)에 공급된다. 그 역으로, 도 3a의 배열에서, 보조 회로(33)는 사용되지 않고, 커피는 전환 밸브(31)의 주입 유닛(27)으로부터 개구(31B, 31C)들을 통해 컵(T)으로 직접 유동한다.

냉동 카트리지(13)는 다양한 방식으로 디자인될 수 있다. 일부 실시예들에서, 냉동 카트리지는 본체(13A)를 가지며, 바람직하게 보다 편안한 취급을 위한 핸들(13B)을 구비한다. 카트리지(13)의 본체(13A) 내에 커피 유동 도관이 배열되고, 커피 유동 도관은 유익하게 코일 형상을 가질 수 있고 도 2에서 도면 부호 41로 지시된다. 유동 도관(41)은 조인트(41A)를 구비한 입구와 조인트(41B)를 구비한 출구를 가진다. 조인트(41A)는 보조 회로(33)의 도관(39)을 통해 전환 밸브(31)에 연결되는 반면에, 출구 조인트(41B)는 상기된 도관(37)에 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 카트리지(13)가 기계에 삽입될 때, 조인트(41A, 41B)들은 도관(39)과 도관(37)에 연결된다. 그러므로, 카트리지는 대체로 도면 부호 33으로 지시되고 도관(39), 카트리지(13), 도관(37)을 포함하는 보조 회로의 부분이다. 역으로, 전환 밸브(31)가 도 3a의 배열일 때, 카트리지는 작용하지 않는다.

체적부(V)가 카트리지(13)의 본체(13A)에 제공되며, 체적부는 냉기를 축적하는데 적절한 겔 또는 다른 재료 또는 물질, 예를 들어 온도를 변화시키지 않고 캐리지를 통하여 유동하는 커피로부터 열을 흡수하도록 흥미로운 시간 간격에서 상을 변화시키는 물질이 충전될 수 있다. 이러한 물질들은 그 자체가 공지되어 있으며, 예를 들어 쿨러 내부에서 식품들의 보존하기 위한 것과 같은 많은 분야에서, 몸의 일부를 뜨겁거나 차갑게 유지하기 위한 의료 분야에서, 및 다른 적용들을 위해 사용되고 있다. 코일(41)은 유익하게 음식물과 접촉하지 않도록 적절하게 코팅된 예를 들어 알루미늄 또는 구리와 같은 높은 열전도 계수를 가진 재료로 만들어진다. 이러한 방식으로, 체적부(B)에 수용된 물질이 예를 들어 초저온 냉동고에 카트리지(13)를 삽입하는 것에 의해 적절하게 냉각되었을 때, 코일 또는 유동 도관(41)을 통하여 유동하는 커피는 그 열을 방출하거나 또는 보다 차갑게 되고, 그러므로 주입 유닛(27)의 제조 온도보다 상당히 낮은 온도를 가지고 출구 도관(41B)에 도달한다. 적절한 치수 및 적절한 열관성의 카트리지를 사용하는 것에 의해, 카트리지의 출구에서, 예를 들어 수동으로 셰이커(shaker)에 의해, 즉 기계에 의해 제조된 뜨거운 커피와 각빙(ice cube)들과 혼합하는 것에 의해 얻어질 수 있는 온도와 동일한 온도를 가진 커피가 얻어질 수 있다. 그러므로, 얻어진 냉커피는 노즐(5)들을 통해 공급된다. 대안적으로, 도관(37)은 생략될 수 있으며, 출구 도관(41B)은 카트리지(13) 상에서 상이한 방식으로 위치될 수 있으며, 예를 들어, 기계(1)의 받침대 표면(3, 도 1) 상에 있는 컵(T) 내로 직접 냉커피를 공급하도록 측면으로 돌출할 수 있다. 다른 실시예들에서, 출구 조인트(41B)는 기계로부터 냉커피를 공급하기 위하여 또 다른 도관 상에 삽입될 수 있으며, 그러나, 노즐(5)에 연결되지 않고 다른 회로에 연결된다.

일부 실시예들에서, 수동 공정을 통해 얻어질 수 있는 흔들어진 냉커피와 보다 유사한 크림을 가진 냉커피를 얻도록, 보조 회로(33)는 역류 밸브(47)에 의해 도관(39)에 연결된 공기 압축기(45)를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 방식에서, 프로그래머블 전자 제어 유닛(36)에 의해 적절하게 제어될 수 있는 압축기(45)는 카트리지(13)로부터 나오는 냉커피에 나타나는 크림을 형성하도록 보조 회로(33)의 적절한 지점에서[바람직하게는 도관(39)을 따라서] 커피에 압축 공기를 삽입할 수 있다.

냉동 카트리지(13)의 체적부(V)를 적절한 방식으로 치수화하는 것에 의해, 냉동 카트리지는 적절한 수의 냉커피를 공급할 수 있다. 그러나, 냉커피는 유동 도관 또는 코일(41)에서 유동하는 커피로부터 방출되는 열의 효과로 인하여, 또한 냉기 손실, 즉 카트리지(13)의 벽들을 통한 주위 대기로부터 열 흡수의 효과로 인하여 점차적으로 따뜻하게 된다. 카트리지는 바람직하게 단열재로 코팅되지만, 카트리지는 이러한 단열이 초저온 냉동고에 있는 카트리지의 냉각 공정을 방해 또는 느리게 한다는 사실로 인하여 특별히 높은 단열 등급(insulation degree)을 가질 수 없다. 카트리지가 제거 가능한 단열 시스템을 구비하는 것이 또한 가능하고, 이 단열 시스템은 카트리지가 기계 상에서 사용 중일 때 적용되지만, 카트리지가 초저온 냉동고에 놓일 때 제거된다.

일부 실시예들에서, 보다 긴 시간 동안 카트리지(13)를 차갑게 유지하도록(또는, 임의의 방식으로 그 내부의 열 흡수재의 위상 전이를 느리게 하도록), 카트리지가 능동적 냉동 수단을 구비하는 것이 가능하다. 일부 실시예(특히, 도 4 참조)에 따라서, 카트리지(13)는 바람직하게 전지(51)들에 의한 펠터어 효과로 인하여 발생되는 열을 방출하기 위한 방열핀(53)들을 구비한 하나 이상의 펠티어 전지(51)들을 포함하는 능동적 냉동 시스템들을 구비할 수 있다. 전지는 카트리지(13)와 결합된 플러그(55)을 통하여 구동되고; 이러한 플러그들은 카트리지(13)가 기계(1)에 삽입될 때, 기계 내부에 수용된 대응하는 전기 접점들과 접촉한다. 도 3의 도면에서, 도면 부호 57은 카트리지가 도 4에서와 같이 전지들을 구비할 때 카트리지(13)에 결합된 펠티어 전지 또는 전지들을 구동하는 DC 전원을 개략적으로 도시한다.

일부 대안적인 실시예들에서, 펠티어 전지 또는 전지(51)들은 카트리지(13)가 완전히 또는 부분적으로 삽입되는 하우징(11) 내부에 고정 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 카트리지는 보다 경제적으로 제조되고, 그러므로 사용자는 초저온 냉동고에서 차갑게 유지되고 각각의 시기에 사용될 수 있는 많은 수의 카트리지를 구매하기 위해 보다 낮은 비용을 부담할 수 있다.

대안적인 실시예들에서, 냉동 회로의 냉각제로 냉각되는 하우징(11)이 제공될 수 있다. 도 5는 이러한 형태의 한 실시예를 개략적으로 도시하고, 냉동 회로는 도면 부호 16으로 개략적으로 도시된다. 이 냉동 회로는 전용 회로일 수 있거나, 또는 예를 들어, 기계가 낮은 온도에서 유지되는 냉음료 및/또는 식품들을 보존하여 공급하기 위하여 또한 준비하는 자동 판매기인 경우에 기계가 구비하는 동일 회로일 수 있다. 도 5의 도면에서, 도면 부호 63은 대체로 도 3에 도시되었지만 도 5의 단순화된 도면에서는 도시되지 않은 유압 부품들이 봉입되는 블록을 지시한다. 도면 부호 65는 회로(61)의 냉각제가 유동하는 냉동 코일, 즉 열교환기를 지시한다. 이 경우에, 카트리지(13)는 기계의 시트 또는 하우징(11)에 삽입되고, 열교환기(65) 때문에 주위 온도보다 낮은 온도에서 유지된다. 이러한 카트리지는 보다 효율적인 냉동을 위하여 시트 또는 하우징(11)의 하나의 단일면 또는 바람직하게 2개 이상의 면들에 적용될 수 있다.

펠티어 전지(51)들 및/또는 냉동 회로(61)의 적절한 치수화에 의해, 체적부(V) 내부에 축냉 재료가 전혀 없는 카트리지(13)를 사용하는 것이 또한 가능하다. 대안적으로, 이러한 재료는 오직 열 플라이휠의 시스템으로만 제공될 수 있는 한편, 펠티어 전지(51)들 및/또는 열교환기(65)들은 카트리지(13)에서 유동하고 카트리지(13)의 내부 체적부 내에 수용된 겔 또는 다른 축냉 재료를 통과하는 커피로부터 방출된 열을 추출한다.

일부 실시예들에서, 특히 자동 디바이스들의 경우에, 카트리지(13)들은 추출되는 것 대신에 초저온 냉동고에 삽입되도록 기계의 하우징 또는 시트(11)에 안정하게 삽입될 수 있다.

도면은 본 발명의 근본적인 개념의 범위로부터 벗어남이 없이 형태 및 배열에서 변할 수 있는 본 발명의 실제 배열의 방식에 의해 제공된 예를 도시한다. 첨부된 특허청구범위에서 임의의 도면 부호들은 기술 및 도면의 관점에서 특허청구범위의 해석을 용이하게 하는 목적만을 위해 제공되며, 어떠한 방식으로도 특허청구범위에 의해 표현된 보호 범위를 제한하는 것은 아니다.

Claims (21)

1. 보일러, 펌프, 및 커피를 제조하기 위한 주입 유닛을 포함하는 커피 기계에 있어서,
   냉커피의 제조를 위하여 상기 주입 유닛의 출구에 연결 가능한 보조 회로를 특징으로 하는 커피 기계.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 주입 유닛과 결합될 수 있는 냉동 카트리를 특징으로 하는 커피 기계.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 보조 회로는 커피를 분배하기 위한 노즐 및 상기 냉동 카트리지에 상기 주입 유닛의 출구를 택일하여 연결하는 전환 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피 기계.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 냉동 카트리지로부터 열을 추출하기 위한 냉동 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피 기계.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 냉동 디바이스는 적어도 하나의 펠티어 전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피 기계.
6. 제 4 항에 있어서, 냉동 유닛을 포함하고, 상기 냉동 디바이스는 상기 냉동 유닛의 냉동 유체의 회로에 연결되는 적어도 하나의 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피 기계.
7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 하나 이상의 항에 있어서, 상기 카트리지는 제거 가능한 것을 특징으로 하는 커피 기계.
8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 하나 이상의 항에 있어서, 바람직하게 코일 형상의 커피 유동을 위한 덕트가 상기 냉동 카트리지에 수용되는 것을 특징으로 하는 커피 기계.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 커피 유동을 위한 덕트는 상기 주입 유닛에 연결하기 위한 조인트에 연결 가능한 뜨거운 커피의 입구, 및 냉커피를 위한 출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피 기계.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 출구는 상기 커피 기계의 분배 노즐에 연결 가능한 것을 특징으로 하는 커피 기계.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 입구 및/또는 상기 출구(들)는 상기 연통 밸브에 의해 상기 주입 유닛 및/또는 상기 분배 노즐에 연결 가능한 것을 특징으로 하는 커피 기계.
12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 하나 이상의 항에 있어서, 상기 커피 유동을 위한 덕트는 축냉 재료와 열접촉하는 것을 특징으로 하는 커피 기계.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 하나 이상의 항에 있어서, 상기 보조 회로 내부로 압축 가스을 주입하도록, 상기 보조 회로에 연결될 수 있는 압축 가스원을 포함하는 것을 특징으로 하는 커피 기계.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 압축 가스원은 공기 압축기를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피 기계.
15. 뜨거운 커피의 유동으로부터 시작하는 냉커피의 제조를 위한 냉동 카트리지로서,
    열 제거 시스템과 열접촉하는 커피 유동 덕트를 통해 서로 연결되는 뜨거운 커피 입구와 냉커피 출구를 포함하는 냉동 카트리지.
16. 제 15 항에 있어서, 커피 기계의 회로에 대한 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동 카트리지.
17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 덕트는 코일 형상인 것을 특징으로 하는 냉동 카트리지.
18. 제 15 항 내지 제 17 항 중 하나 이상의 항에 있어서, 상기 커피 유동 덕트는 상기 카트리지에 수용된 다량의 축냉 재료와 열접촉하는 것을 특징으로 하는 냉동 카트리지.
19. 제 15 항 내지 제 18 항 중 하나 이상의 항에 있어서, 상기 카트리지를 통해 유동하는 커피로부터 열 제거를 위한 능동적 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동 카트리지.
20. 제 19 항에 있어서, 적어도 하나의 펠티어 전지와, 전력 공급을 위한 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동 카트리지.
21. 냉커피 제조 방법으로서,
    - 주입 유닛을 통해 온수를 통과시킴으로써 뜨거운 커피를 제조하는 단계;
    - 상기 뜨거운 커피를 냉동 카트리지를 통해 통과시키는 단계를 포함하는 냉커피 제조 방법.

Images