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KR20140004195A - 음료를 제조하기 위한 캡슐, 시스템, 및 방법 - Google Patents

음료를 제조하기 위한 캡슐, 시스템, 및 방법 Download PDF

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KR20140004195A
KR20140004195A KR1020137022661A KR20137022661A KR20140004195A KR 20140004195 A KR20140004195 A KR 20140004195A KR 1020137022661 A KR1020137022661 A KR 1020137022661A KR 20137022661 A KR20137022661 A KR 20137022661A KR 20140004195 A KR20140004195 A KR 20140004195A
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KR
South Korea
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capsule
section
beverage
inlet
cup
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Inventor
마크 노튼
닉 앤드류 한센
Original Assignee
크라프트 푸즈 알앤디, 인크.
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Publication date
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Abstract

음료 성분으로부터 음료를 제조하기 위한 캡슐이 제공된다. 상기 캡슐은, 음료 성분이 수용되는 캡슐의 음료 성분 격실(beverage ingredient compartment)을 함께 형성하는 제1 섹션(first section) 및 제2 섹션(second section)을 포함한다. 제1 섹션은 수성 매체가 캡슐 안으로 들어가도록 하기 위하여 미리 형성되는 유입부(inlet)를 포함하며, 상기 제2 섹션은 사용시 음료 성분과 수성 매체로부터 형성되는 음료를 위하여 미리 형성되는 유출부(outlet)를 포함한다. 상기 캡슐은, 캡슐이 음료 제조 기계의 수용부 안에 삽입된 때에, 제1 섹션 또는 제2 섹션을 뚫지 않고서 상기 캡슐의 제1 섹션이 캡슐의 제2 섹션을 향하여 움직이도록 하기 위하여, 캡슐의 제1 섹션이 음료 제조 기계의 유입부 뚫음기(inlet piercer)에 맞닿음으로써 압축가능하다.

Description

음료를 제조하기 위한 캡슐, 시스템, 및 방법{A capsule and a system for, and a method of, preparing a beverage}
본 발명은 음료를 제조하기 위한 캡슐, 시스템, 및 방법에 관한 것이다.
일인분 음료 조제 시스템(single serve beverage brewing system)에서는 음료의 일인분을 형성하기 위해서 음료 제조 기계와 일회용 캡슐(카트리지로 불리기도 함)이 사용될 수 있다. 그러한 시스템에서의 사용을 위한 캡슐에는 음료 성분들이 미리 포장되고 사용 전에는 밀봉된 상태에 있다. 사용시에는, 물과 같은 수성 매체가 캡슐 안으로 들어가고 음료가 캡슐로부터 나올 수 있게 허용하는 유입부를 형성하기 위하여, 음료 제조 기계 안에 삽입되는 중 또는 삽입 후에 캡슐에 구멍이 뚫린다. 사용시 캡슐이 뚫리기 때문에 캡슐은 재사용되기에 적합하지 않다. 또한, 캡슐은 다양한 방식에 의하여 다양한 재료들로 제작될 수 있지만, 모든 방식 및 재료가 비용면에서 효율적인 제조로 귀결되는 것은 아니다. 또한, 캡슐은 미리 포장된 음료 성분에 관한 사용에만 적합하다.
본 발명은 종래 기술에 비하여 개선된 음료를 제조하기 위한 캡슐, 시스템, 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 음료 성분으로부터 음료를 제조하기 위한 캡슐을 제공하는바, 상기 캡슐은, 캡슐을 유지하기 위한 수용부(receptacle) 및 상기 수용부에 수성 매체(aqueous medium)를 공급하기 위한 유체 배분 장치(fluid dispensing apparatus)를 포함하는 유형의 음료 제조 기계에서의 사용에 적합하다. 상기 캡슐은, 음료 성분이 수용되는 캡슐의 음료 성분 격실(beverage ingredient compartment)을 함께 형성하는 제1 섹션(first section) 및 제2 섹션(second section)을 포함하고, 상기 제1 섹션은 수성 매체가 캡슐 안으로 들어가도록 하기 위하여 미리 형성되는 유입부(inlet)를 포함하며, 상기 제2 섹션은 사용시 음료 성분과 수성 매체로부터 형성되는 음료를 위하여 미리 형성되는 유출부(outlet)를 포함한다. 상기 캡슐은, 캡슐이 음료 제조 기계의 수용부 안에 삽입된 때에, 제1 섹션 또는 제2 섹션을 뚫지 않고서 상기 캡슐의 제1 섹션이 캡슐의 제2 섹션을 향하여 움직이도록 하기 위하여, 캡슐의 제1 섹션이 음료 제조 기계의 유입부 뚫음기(inlet piercer)에 맞닿음으로써 압축가능하다.
유리하게는, 상기 캡슐의 압축이 음료 성분 격실 내에 유지된 음료 성분을 압축시키는데에 이용될 수 있는데, 이것은 음료 성분의 추출을 향상시키는데에 유익한 효과를 갖는다.
캡슐을 위한 미리 형성된 유입부 및 유출부를 이용함으로 인하여, 배분 중에 뚫리는 유입부 및 유출부에 비하여 캡슐을 통한 수성 매체의 예상가능하고 일관적인 유동이 얻어질 수 있다.
상기 제1 섹션 및 제2 섹션은 변형가능 섹션에 의하여 상호 연결될 수 있다.
상기 변형가능 섹션은 탄성적으로 변형가능한 것일 수 있다.
유리하게는, 상기 캡슐이 음료 제조 기계로부터 일단 분리된 후에는, 상기 변형가능 섹션이 부분적으로 또는 완전히 초기 형상으로 복귀할 수 있다. 이것은 상기 캡슐을 재사용에 보다 적합하게 만든다.
상기 제1 섹션과 제2 섹션은 서로에 대해 분절될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 상기 제1 섹션과 제2 섹션은 힌지에 의해 상호 연결될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 제1 섹션과 제2 섹션은 구김살 구역에 의해 상호 연결될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 제1 섹션과 제2 섹션은 콘서티나 접힘가능 섹션에 의해 상호 연결될 수 있다.
상기 캡슐은 컵과 컵 커버를 포함할 수 있는바; 상기 컵은 베이스(base), 및 상기 베이스로부터 상기 베이스의 반대측에 있는 컵 개구를 한정하는 에지까지 연장되는 주변 측벽(peripheral sidewall)을 포함하며, 상기 컵 커버는 상기 컵 개구를 닫아 음료 성분 격실을 형성하도록 상기 컵에 연결될 수 있고, 상기 컵의 주변 측벽은 변형가능 섹션을 포함한다.
이 경우에, 상기 컵은 단일체로 형성될 수 있다. 상기 컵은 성형체로서 단일 부재로서 형성될 수 있다. 변형가능 섹션은 성형 단계 중에 형성되거나, 또는 성형 단계 후에 스탬핑(stamping), 절단(cutting), 스코어링(scoring), 열 처리(heat treatment), 또는 굽힘(bending)과 같은 작업에 의해 형성될 수 있다.
대안적인 형태에서, 상기 제1 섹션 및 제2 섹션은 별도의 것일 수 있으며, 서로 슬라이딩 가능하게 연결될 수 있다.
상기 슬라이딩 연결은 제1 섹션과 제2 섹션 간의 단순 억지끼움에 의한 것일 수 있다. 대안적으로는, 예를 들어 가스켓 또는 오-링과 같은 밀봉 부재가 제1 섹션과 제2 섹션 사이에 제공될 수 있다. 대안적으로는, 상기 제1 섹션 및/또는 제2 섹션에 제1 섹션과 제2 섹션 중의 다른 것과의 맞물림을 위한 탄성 에지 또는 면이 제공될 수 있다.
상기 캡슐은 캡슐 내에 있는 하나 이상의 유입부 필터와 캡슐 내에 있는 유출부 필터를 더 포함할 수 있다. 상기 필터들은, 사용 전에 캡슐의 미리 형성된 유입부와 유출부를 통해서 음료 성분이 이탈함을 방지하는 작용을 할 수 있다. 사용 중에는, 캡슐로부터 나가는 음료의 유동으로부터 음료 성분의 입자들을 여과하기 위하여 유출부 필터가 이용될 수 있다. 유입부 필터는 컵의 베이스에 인접하게 배치될 수 있다. 유입부 필터는 컵의 베이스의 내측면에 접합될 수 있다. 유출부 필터는 컵 커버에 인접하게 배치될 수 있다. 유출부 필터는 컵 커버의 내측면에 접합될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 상기 캡슐은, 음료 성분을 담는 별도의 필터 백(filter bag)을 더 포함할 수 있고, 상기 필터 백은 음료 성분 격실 내에 유지된다.
유리하게는, 별도의 필터 백을 이용함으로써 캡슐의 유입부 및 유출부에 유입부 필터 및 유출부 필터를 제공할 필요가 없게 될 수 있다. 상기 필터 백은 여과지(filter paper)와 같은 여과용 재료로 형성될 수 있다. 필터 백은 캡슐의 나머지 부분와 별도로 제공될 수 있으며, 사용 직전에 사용자에 의해 음료 성분 격실 안에 삽입될 수 있다. 이러한 사용은 캡슐의 재사용에 더 적합하다.
대안적으로 또는 추가적으로, 상기 유입부 및 유출부의 통공 또는 통공들의 크기는 음료 성분에 대해 효과적인 여과작용을 제공하기에 충분히 작도록 선택될 수 있다.
음료 성분은 볶아지고 갈아진 커피 또는 잎차와 같은 추출가능한 성분일 수 있다. 음료 성분은 우유, 크림, 크리머, 또는 우유 파우더와 같은 유제품 성분이나 초콜렛과 같이 용해가능하거나 부분적으로 용해가능한 성분일 수 있다. 음료 성분은 분말, 과립, 또는 액체의 형태로 제공될 수 있다. 음료 성분은 둘 이상의 성분들의 조합물 또는 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 캡슐의 제1 섹션 또는 제2 섹션은 음료 제조 기계의 수용부의 부분들과 끼움 맞춤(close fit)을 형성하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 주변 측벽은 음료 제조 기계의 수용부의 부분과 밀착된 밀봉, 일반적으로는 유체가 통과할 수 없는 밀봉을 형성하는 크기 및 형상을 가질 수 있다. 상기 캡슐에는 수용부 안에 캡슐을 삽입하는 때에 음료 제조 기계에 의해 파지될 수 있는 외부 주변 플랜지가 제공될 수 있다. 이 플랜지는 음료 제조 기계와 캡슐 사이에 전체적으로 유체-밀봉을 형성할 수 있다. 유리하게는, 이와 같은 변형은 단독으로 또는 조합을 이루어, 사용시 캡슐을 우회하는 수성 매체의 유동을 방지하는데 도움이 되며, 유입부로부터 유출부까지 음료 성분 격실을 통해 유동하는 수성 매체의 양을 증가시키는데에 도움이 된다.
상기 미리 형성된 유입부는 단일의 통공을 포함할 수 있다. 대안적으로는, 상기 유입 통공이 통공들의 배열을 포함할 수 있다.
상기 미리 형성된 유출부는 유출 통공들의 배열을 포함할 수 있다.
제2 섹션은 전체적으로 견고(rigid)한 것일 수 있다.
제2 섹션은 스냅-핏 형성부(snap-fit formation)에 의하여 제1 섹션과 연결가능할 수 있다. 상기 스냅-핏 형성부는 반복적으로 결합가능하고 분리가능할 수 있다. 대안적으로, 이것은 캡슐의 재사용에 더 적합하게 된다. 대안적으로, 상기 제2 섹션은 접합(bonding)에 의하여 제1 섹션에 고정 방식으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 섹션은 제1 섹션에 초음파 용접 또는 접착될 수 있다.
상기 제1 섹션 및 제2 섹션은 예를 들어, 폴리프로필렌(polypropylene)과 같은 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 상기 제1 섹션 및 제2 섹션의 재료는, 금속 탐침, 칼, 또는 양각판(relief plate)과 같은 금속으로 된 유입부 및/또는 유출부 뚫음기를 구비한 음료 제조 기계에서 사용될 때에도 찢어지거나 뚫리지 않는 것일 수 있다.
상기 제1 섹션 및 제2 섹션은 기체침투에 대해 저항성을 갖는 재료로 형성될 수 있다. 사용 전에 미리 형성된 유입부 및 미리 형성된 유출부를 위한 기체 방벽(gas-barrier)을 형성하도록, 제1 섹션 및 제2 섹션의 외측면들에 분리가능한 커버가 적용될 수 있다. 상기 분리가능한 커버는 수용부 안에 캡슐을 삽입하기 전에 제거될 수 있다. 대안적으로는, 상기 캡슐이 향상된 장벽 특성을 갖지 않는 재료로 형성될 수 있다. 그 대신에, 하나 이상의 캡슐이, 기체 침투에 대한 방벽을 제공할 수 있는 유연성 포장지와 같은 외부 포장 내에 담겨져 제공될 수 있다.
상기 제1 섹션 및 제2 섹션은 변형가능 섹션보다 더 두꺼울 수 있다. 중간벽 섹션은 0.3mm의 두께를 가질 수 있다. 중간벽 섹션이 아닌 컵의 주변 측벽은 0.5mm의 두께를 가질 수 있다. 컵 커버는 0.5mm의 두께를 가질 수 있다. 컵의 베이스는 1.0 내지 1.5 mm의 두께를 가질 수 있다.
유입부 필터, 유출부 필터, 및 (존재하는 경우에) 필터 백은, 예를 들어 폴리에스테르(polyester)로 된 비직조 섬유 재료와 같은 높은 습윤 강도의 재료(wet strength material)로 형성될 수 있다. 사용될 수 있는 다른 재료에는 직조 종이 섬유(woven paper fibres)를 포함하는 셀룰로오스 재료(cellulosic material)와 같은, 물-불투과성 셀룰로오스 재료(water-impermeable cellulosic material)가 포함된다. 상기 직조 종이 섬유는 폴리프로필렌/폴리비닐(polypropylene/polyvinyl) 클로라이드(chloride) 및/또는 폴리에틸렌(polyethylene)의 섬유들과 혼합될 수 있다.
본 발명은 음료 성분으로부터 음료를 제조하기 위한 시스템도 제공하는바, 상기 시스템은:
i) 음료 제조 기계; 및
ii) 캡슐;을 포함하고,
상기 음료 제조 기계는: 대안적인 뚫음가능한 캡슐을 유지하기 위한 수용부; 상기 수용부에 수성 매체를 공급하기 위한 유체 배분 장치; 및 상기 대안적인 뚫음가능한 캡슐에 유입부를 뚫기 위한 유입부 뚫음기를 포함하며,
상기 캡슐은, 음료 성분이 수용되는 캡슐의 음료 성분 격실을 함께 형성하는 제1 섹션 및 제2 섹션을 포함하고,
상기 제1 섹션은 수성 매체가 캡슐 안으로 들어가도록 하기 위하여 미리 형성되는 유입부를 포함하며,
상기 제2 섹션은 사용시 음료 성분과 수성 매체로부터 형성되는 음료를 위하여 미리 형성되는 유출부를 포함하고,
상기 캡슐은, 캡슐이 음료 제조 기계의 수용부 안에 삽입된 때에, 제1 섹션 또는 제2 섹션을 뚫지 않고서 상기 캡슐의 제1 섹션이 캡슐의 제2 섹션을 향하여 움직이도록 하기 위하여, 캡슐의 제1 섹션이 음료 제조 기계의 유입부 뚫음기(inlet piercer)에 맞닿음으로써 압축될 수 있다.
음료 제조 기계가 원래에는 사용시 필수적으로 뚫리거나 찢어져야 하는 대안적인 캡슐을 수용하도록 설계된 것일 수 있으나, 본 발명에 의하면 이와 같은 유형의 음료 제조 기계에서도 사용될 수 있는 상이한 캡슐이 제공된다. 본 발명의 캡슐은 전술된 바와 같은 장점을 가질 수 있는바, 그 캡슐은 재사용 가능한 것이고, 그리고/또는 캡슐 안에 미리 포장되거나 별도의 필터 백 안에 넣어져 제공되는 음료 성분들에 대해 이용될 수 있다.
또한, 상기 유입부 뚫음기에 의한 상기 캡슐의 압축은 전술된 바와 같이 음료 성분의 압착(compaction)을 유발할 수 있고, 또한 수용부 안에서의 캡슐의 향상된 파지를 제공할 수 있으며, 수용부에 대한 제2 섹션의 맞닿음 지점과 유입부 뚫음기의 단부 사이에서 캡슐에 가해지는 압축력에 의해서 상기 수용부에 대한 제2 섹션의 밀봉이 더 우수하게 될 수 있다.
상기 시스템의 캡슐은 전술된 바와 같은 캡슐일 수 있다.
본 발명은 음료 성분으로부터 음료를 제조하기 위한 방법도 제공하는바, 상기 방법은:
i) 전술된 캡슐을 음료 제조 기계의 수용부 안에 삽입하는 단계;
ii) 유입부 뚫음기에 의해 캡슐을 뚫지 않고서 캡슐의 제1 섹션이 음료 제조 기계의 유입부 뚫음기와 맞닿도록 함에 의하여, 적어도 부분적으로 캡슐을 상기 수용부 안에 파지하는 단계;
iii) 상기 캡슐을 압축하는 단계; 및
iv) 음료를 형성하기 위해서 수성 매체가 캡슐을 통과하도록, 수성 매체를 음료 제조 기계의 유체 배분 장치로부터 상기 수용부로 공급하는 단계;를 포함한다.
상기 캡슐은, 유출부 뚫음기에 의해서 캡슐이 뚫리거나 찢어지지 않는 채로, 음료 제조 기계의 수용부의 유출부의 양각 표면이나 탐침과 같은 유출부와 유입부 뚫음기 사이에서 압축될 수 있다. 예를 들어, 상기 음료 제조 기계의 양각 표면은 대안적인 캡슐의 표면을 뚫거나 찢도록 설계된 것일 수 있다. 그러나, 본 발명의 캡슐은 유출부를 형성하기 위한 뚫음이나 찢음을 필요로 하지 않는다.
캡슐의 압축은, 캡슐의 주변 측벽의 변형에 의해 허용될 수 있다.
상기 본 발명의 형태들에 있어서, 캡슐의 압축은 캡슐의 음료 성분 격실의 체적을 감소시키기 위해 이용될 수 있다.
아래에서는 하기의 첨부 도면들을 참조로 하여 예시적으로서만 제공되는 본 발명의 상세한 설명이 제공된다.
도 1 은 본 발명의 제1 형태에 따른 캡슐의 분해 사시도로서, 여기에서는 도면 명확성을 위해서 음료 성분이 생략되어 있다.
도 2 는 도 1 의 캡슐이 조립된 형태로 도시되어 있는 사시도이다.
도 3 은 도 2 의 캡슐의 저면도이다.
도 4 는 도 2 의 캡슐의 측단면도로서, 여기에서는 도면 명확성을 위해서 음료 성분이 생략되어 있다.
도 5 는 도 2 의 캡슐의 단면 사시도로서, 여기에서는 도면 명확성을 위해서 음료 성분이 생략되어 있다.
도 6 은 도 2 의 캡슐의 측단면도로서, 여기에서는 캡슐의 음료 성분 격실 안에 부드러운 음료 성분이 구비되어 있다.
도 7 은 도 2 의 캡슐의 측단면도로서, 여기에서는 캡슐의 음료 성분 격실 안에 필터 백(filter bag) 내에 담긴 음료 성분이 수용되어 있다.
도 8 은 도 2 의 캡슐의 개략적인 측단면도로서, 여기에서는 캡슐이 음료 제조 기계 안에 있는 상태가 도시되어 있으며, 도면 명확성을 위해서 음료 성분이 생략되어 있다.
도 9 는 본 발명의 제2 형태에 따른 캡슐의 측단면도이다.
도 10 은 본 발명의 제3 형태에 따른 캡슐의 측단면도이다.
도 11 은 본 발명의 제4 형태에 따른 캡슐의 측단면도이다.
도 12 는 본 발명의 제5 형태에 따른 캡슐의 측단면도로서, 여기에서는 도면 명확성을 위해서 음료 성분이 생략되어 있다.
도 13 은 도 12 의 캡슐의 단면 사시도이다.
도 14 는 본 발명의 제6 형태에 따른 캡슐의 측단면도이다.
도 1 내지 도 8 에는 제1 형태의 캡슐이 도시되어 있다. 캡슐(1)은 컵(10), 유입부 필터(30), 유출부 필터(31), 및 컵 커버(40)으로 형성된다. 캡슐(1)에는 도 6 및 7 에 도시된 바와 같이 음료 성분(32)이 담겨 있다.
전체적으로 절두원추형의 형상을 갖는 컵(10)은 원형의 베이스(12)와 주변 측벽(13)을 포함하는데, 주변 측벽(13)은 베이스(10)로부터 캡의 개구(20)를 형성하는 원형의 에지(edge; 21)로 연장된다.
베이스(12)는 전체적으로 편평한 외측면(outer face; 26)을 포함하고, 또한 중앙에 위치된 유입부를 구비하는데, 그 유입부는 베이스(12)를 통하여 연장된 유입 통공(23)의 형태를 가져서 물이 캡슐(1)에 들어가는 경로를 제공한다. 베이스(12)는 1.0 내지 1.5 mm 의 두께를 가질 수 있다. 유입 통공(23)은 캡슐(1)의 제작 시에 베이스(12)에 미리 형성된다. 유입 통공은 4mm의 직경을 가질 수 있다. 대안적으로, 유입부는 베이스(12)의 외측면(26)에 걸쳐서 배열된 복수의 통공들로 형성될 수 있다.
주변 측벽(13)은 베이스(12)에 가까운 근위(近位) 섹션(proximal section; 14)과 베이스(12)로부터 먼 원위(遠位) 섹션(distal section; 15)을 포함한다. 근위 섹션(14)은 베이스(12)로부터 연장된다. 근위 섹션(14)과 원위 섹션(15)은 중간벽 섹션(intermediate wall section; 19)에 의해 상호 연결된다.
근위 섹션(14)과 원위 섹션(15)의 두께는 0.5mm일 수 있다.
원위 섹션(15)에는 원형의 에지(21)에 또는 그 에지 가까이에 내측을 향하는 고리형의 리브(rib; 22)가 제공되는데, 이것은 아래에서 설명되는 바와 같이 컵(10)과 컵 커버(40)를 연결하기 위하여 이용된다.
변형가능 섹션(16)은 측벽에서 콘서티나 접힘부(concertina)로서 형성된다. 콘서티나 접힘부는 도 4 에 도시된 바와 같이 측벽(13)의 형상에서 두 개의 굽입부들을 포함한다. 제1의, 외측 굽힙부(17)는 원위 섹션(15)의 근위 단부를 향해 형성된다. 제2의, 내측 굽힙부(18)는 근위 섹션(14)의 원위 단부를 향해 형성된다. 중간벽 섹션(19)은 외측 굽힘부(17)와 내측 굽힘부(18) 사이에서 연장된다. 따라서, 측벽(13)의 근위 섹션(14)과 원위 섹션(15)은 베이스(12)로부터 더 멀리 연장됨에 따라서 확산하는 한편, 중간벽 섹션(19)은 베이스(12)로부터 더 멀리 연장됨에 따라서 수렴한다.
중간벽 섹션(19)의 두께는 0.3mm일 수 있다.
(별도의 어떤 필터가 없는) 컵(10)은 베이스(12), 근위 섹션(14), 원위 섹션(15), 및 변형가능 섹션(16)을 구비한 단일체의 몸체로서 형성되어 단일의 부품을 형성한다. 컵(10)은 성형체로서 제조될 수 있다.
유입부 필터(30)는, 유입 통공(23)의 최내측에 걸쳐서 연장되도록 베이스(12)의 내측면에 접합된다.
유입부 필터(30)는 폴리에스테르로 된 비직조 섬유 재료로 형성될 수 있다.
컵 커버(40)는 전체적으로 원판 형상인 몸체(41)를 포함하며, 내측면(46)으로부터 전체적으로 직각으로 연장되어 있는, 내향으로 지향된 림(rim; 45)을 구비한다. 림(45)의 최외측부에는 원주상의 채널(47)이 제공되는데, 이 채널은 컵(10)의 리브(22)와 협동하여 조립됨으로써 컵 커버(40)를 컵(10)에 유지시키는 스냅-핏 연결부(snap-fit connection)를 형성한다.
몸체(41)의 주변부에는 플랜지(42)가 제공된다.
컵 커버(40)의 외측면(49)에는 강화 리브(44)들에 의하여 서로 분리되어 있는 복수의 요부(48)들이 제공된다. 컵 커버(40)는 음료가 캡슐(1)로부터 나감을 허용하는 유출부를 포함하는데, 유출부는 요부(48)들 내에 배열된 복수의 유출 통공(43)들의 형태를 갖는다.
유출 통공(43)들은 캡슐(1)을 제조하는 때에 컵 커버(40)에 미리 형성된다. 각각의 유출 통공은 0.4mm의 직경을 가질 수 있다.
유출부 필터(31)는 유출 통공(43)들을 가로질러 연장되도록 컵 커버(40)의 내측면(46)에 접합된다.
유출부 필터(31)는 폴리에스테르로 된 비직조 섬유 재료(non-woven fibre material)로 형성될 수 있다.
대안적인 구성에서는, 요부(48)들 및 강화 리브(44)들이 컵 커버(40)의 내측면(46)에 제공될 수 있는데, 이 때 외측면(49)은 전체적으로 편평할 수 있다.
(별도의 어떤 필터가 없는) 컵 커버(40)는 단일체의 몸체로서 형성된다. 컵 커버(40)는 성형체(moulding)로서 제조될 수 있다.
컵(10)과 컵 커버(40)는 폴리프로피렌과 같은 플라스틱 재료로 형성될 수 있다.
캡슐을 조립하기 위해서, 먼저 컵(10)과 컵 커버(40)는 개별적으로 제조된다. 그 다음 음료 성분(32)이 (도 7 에 도시된 필터 백(3) 내에 담겨서, 또는 느슨한 형태로) 컵(10) 안에 삽입된다. 음료 성분(32)은 삽입 후에, 컵(10) 안에 음료 성분 (또는 필터 백(33)을 다져 넣음으로써 콤팩트하게 될 수 있다. 그 다음에, 리브(22)와 채널(47)의 스냅-핏 협동에 의해 컵 커버(40)가 컵(10)에 결합되어, 컵(10)과 컵 커버(40)에 의하여 한정되는 음료 성분 격실(24)이 폐쇄된다.
컵(10)과 컵 커버(40) 사이의 스냅-핏 연결부는 수회 연결 및 분리될 수 있도록 연결될 수 있는데, 이로써 더 많은 음료 성분을 가진 캡슐(1)의 재사용이 가능하게 된다.
대안적으로, 또는 컵(10)과 컵 커버(40) 사이에 스냅-핏 연결을 이용함에 추가하여, 그 두 개의 부품들이 고정되도록 접합시키기 위해서 초음파 용접이 이용될 수 있는데, 이 경우에는 캡슐(1)이 일회성의 용도로, 즉 일회용의 물품으로서 의도된다.
캡슐(1)의 높이는 대략 25 mm 이고, (외측면(49)을 횡단하는) 캡슐(1)의 외측 직경은 대략 37mm 이다.
캡슐(1)이 조립된 상태에서, 제1 섹션(55)은 측벽(13)의 근위 섹션(14)과 베이스(12)를 포함하는 것으로 정의된다. 제2 섹션(56)은 컵 커버(40)와 측벽(13)의 원위 섹션(15)을 포함하는 것으로 정의된다. 제1 섹션(55)과 제2 섹션(56)은 변형가능 섹션(16)에 의해 상호연결된다.
캡슐(1)들 중 하나 이상은, 사용 전에 음료 성분(32)을 보호하고 보존하기 위하여 산소 장벽을 제공하는 포장재(wrapper) 안에 포장될 수 있다.
사용시, 캡슐(1)은 적합한 일인분 음료 제조 기계의 개방형 수용부 하우징(open receptacle housing; 62) 안에 놓여지고, 이 때 컵 커버(40)의 외측면(49)은 음료 제조 기계의 유출 플래튼(outlet platen; 61)에 맞닿는다.
그 다음에 수용부 하우징(62)이 보통의 방식으로 닫혀지는데, 여기에서는 유입부 뚫음기(inlet piercer; 60)를 수용부 챔버(receptacle chamber; 65)를 향해서 내향으로 또는 그 안쪽으로 더 움직이기 위하여 레버 메카니즘(lever mechanism)가 이용되는 것이 일반적이다. 사용시 꿰뚫어지게 설계된 대안적인 캡슐에서 그러한 메카니즘이 이용될 때에는, 상기 유입부 뚫음기의 위와 같은 움직임으로 인하여 유입부 뚫음기가 캡슐 베이스에 있는 유입부를 꿰뚫게 된다. 그러나, 도 8 에 개략적으로 도시된 바와 같이, 본 발명의 캡슐(1)의 경우에는, 이와 같은 유입부 뚫음기(60)의 움직임으로 인하여, 유입부 뚫음기(60)가 캡슐의 베이스(12)에 대해 닿게 되며 베이스(12)를 뚫거나 찢지 않고 캡슐(1)을 가압하게 된다. 캡슐(1)은 유입부 뚫음기(60)와 유출 플래튼(61) 사이에서 압축된다. 유입부 뚫음기(60)에 의해 발생되는 압축력은 외측면(49)이 유출 플래튼(61)에 대해 가압되도록 작용하는바, 이로써 수용부와 캡슐(1) 사이에 유효한 밀봉이 형성되어 캡슐(1) 외부 주위에서의 물의 우회 유동이 전체적으로 방지된다. 수용부 하우징(62)의 하측 림(68)은 주변 플랜지(42)의 상측면에도 맞닿게 되어서, 컵 커버(40)를 유출 플래튼(61)에 대해 더 가압한다.
캡슐(1)의 압축은 제1 섹션(55)이 제2 섹션(56)을 향하여 움직이게 되는 결과를 낳는다. 대략 25mm 의 높이를 갖는 캡슐에 있어서, 그 움직임의 양은 0.3 내지 1.0 mm 사이이다. 일 예에서, 그 움직임의 양은 대략 0.75 mm 이다.
유출 플래튼(61)은 대안적인 캡슐의 커버를 뚫거나 찢도록 의도된 하나 이상의 양각 요소(relief element; 66)들을 포함할 수 있다. 양각 요소(66)들 사이의 채널(channel)들은 하류에서 배분 위치(dispensation point)에 유체 연결되는 유출부 배수공(outlet drain hole; 67)들로 이어진다. 그러나, 본 캡슐(1)의 컵 커버(40)는 압축된 때에 찢어지거나 뚫리지 않을 정도로 충분히 강하다. 컵 커버(40)는, 초기에 수용부 챔버(65) 안에 삽입된 때에 외측면(49)이 양각 요소(66)들과 접촉하지 않도록 설계될 수 있다.
음료를 배분하기 위하여는, 통상적으로 고온의 물인 수성 매체가 유입부 뚫음기(60)를 통해서 수용부 챔버(65) 안으로 주입된다. 물은 통상적으로 7 내지 12 바아의 압력 하에 있는 것일 수 있다. 그 다음에 물은, 유입 통공(23)과 유입부 필터(31)를 통해서 캡슐(1) 안으로 들어가고, 여기에서 음료 성분(32)과 접촉하게 된다. 그러면, 예를 들어 음료 성분(32)의 추출에 의하여 음료가 형성된다. 그 다음에 음료는 원하지 않는 입자들을 걸러내는 유출부 필터(31)를 통해 지나가고, 유출 통공(43)들을 통해 요부(48)들 안으로 가게 됨으로써 캡슐(1)로부터 나가게 된다. 그 다음, 음료는 양각 요소(66)들 사이에 형성된 채널들을 통해서 요부들로부터 나가 유출부 배수공(67)들 밖으로 흐르게 된다.
배분 후에는, 캡슐(1)이 수용부 하우징(62)으로부터 배출되거나 또는 수동방식으로 제거될 수 있다. 그 다음에 캡슐(1)은 적절히 폐기되거나 또는 재사용될 수 있다.
제2 형태의 캡슐이 도 9 에 도시되어 있다. 이 캡슐(1)은 제1 형태의 캡슐과 유사하며, 유사한 구성요소들에는 유사한 참조번호들이 부여되어 있다. 이하에서는, 제1 형태의 캡슐과 대비되는 차이점들에 대해서만 설명하기로 한다. 제2 형태의 컵(10)은 그 형상이 절두원추형이라기 보다는 원통형이다. 또한, 유입 통공(23)은, 베이스(12)의 실질적인 부분에 걸쳐서 배치된 복수의 유입 통공들 형태로 제공된다. 제2 형태의 캡슐의 조립 및 사용에 대해서는 제1 형태의 캡슐에 관한 상기 설명이 차용될 수 있다.
제3 형태의 캡슐이 도 10 에 도시되어 있다. 이 캡슐(1)은 제1 형태의 캡슐과 유사하며, 유사한 구성요소들에는 유사한 참조번호들이 부여되어 있다. 이하에서는, 제1 형태의 캡슐과 대비되는 차이점들에 대해서만 설명하기로 한다. 제3 형태의 컵(10) 및 컵 커버(40)는 제1 형태의 것들과 비교할 때 거꾸로 되어 있다. 따라서, 컵 커버(40)에 복수의 통공들의 형태인 유입 통공(23)이 제공되어 있고, 베이스(12)에 유출 통공(43)이 제공된다. 음료 제조 기계 안에 삽입된 때에 컵 커버(40)가 최상측에 배치되어, 물이 컵 커버(40)로부터 베이스(12)로의 방향으로 흐른다. 제1 형태의 캡슐에서와 같이, 측벽(13)은 (제3 형태에서는 컵 커버(40)에 대해 멀리 있는) 제2 섹션(56)으로부터 (제3 형태에서는 컵 커버(40)에 가까운) 제1 섹션(55)을 분리하는 변형가능 섹션(16)을 포함한다.
제4 형태의 캡슐이 도 11 에 도시되어 있다. 이 캡슐(1)은 제1 형태의 캡슐과 유사하며, 유사한 구성요소들에는 유사한 참조번호들이 부여되어 있다. 캡슐(1)은 두 개의 분리된 구성요소들을 포함한다. 제1 구성요소는 베이스(12)를 구비한 컵(10)과 주변 측벽(13)의 근위 섹션(14)을 포함한다. 제2 구성요소는 컵 커버(40)와 측벽(13)의 원위 섹션(15)을 포함한다. 제1 및 제2 구성요소들 각각은 일체형 부품으로서 형성될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 구성요소들 둘 다는 컵과 유사한 형태를 가질 수 있다. 유입 통공(23)은 베이스(12)에 형성되고, 유출 통공(43)들은 제1 형태에서와 유사하게 컵 커버(40)에 형성된다. 유입부 및 유출부 필터들은 전술된 바와 같이 (또는 별도의 필터 백으로서) 제공될 수 있다.
제1 구성요소와 제2 구성요소는 억지끼움(interference fit)으로서 함께 조립되는데, 이 때 측벽(13)의 근위 섹션(14)은 원위 섹션(15) 내에서 슬라이딩할 수 있다. 그 사이의 밀봉성을 향상시키기 위하여, 예를 들어 폴리머로 된 가스켓(gasket) 또는 오-링(O-ring)과 같은 추가적인 밀봉 요소가 제공될 수 있다. 이 형태에서는, 변형가능 섹션(16)이 컵(10)과 컵 커버(40) 사이의 억지끼움의 겹칩 구역(zone of overlap)을 포함한다.
사용시 음료 제조 기계 안에 삽입된 때에는, 제1 섹션(55)이 제2 섹션(56)을 향하여 움직일 수 있고, 이로써 컵 커버(40) 내에서의 컵(10)의 슬라이딩 끼움(sliding fit)에 의해 캡슐(1)이 압축될 수 있다.
물론, 컵 커버(40)가 억지끼움으로써 컵(10) 내에 끼워지도록 형성될 수 있다.
제5 형태의 캡슐이 도 12 및 도 13 에 도시되어 있다. 이 캡슐(1)은 제1 형태의 캡슐과 유사하며, 유사한 구성요소들에는 유사한 참조번호들이 부여되어 있다. 본 형태의 캡슐(1)은, 변형가능 섹션(16')이 도 1 의 변형가능 섹션(16)의 동등한 요소들의 배치에 대해 실질적으로 직각을 이루는 하측 요소(17'), 중간 요소(18'), 및 상측 요소(19')를 포함한다는 점에서 상이하다. 본 형태에서 요소들(17' 내지 19')은 전체적으로 측방향의 방위를 갖는다.
제6 형태의 캡슐이 도 14에 도시되어 있다. 이 캡슐(1)은 제4 형태의 것과 유사하며, 유사한 구성요소들에는 유사한 참조번호들이 부여되어 있다. 이 형태의 캡슐(1)은 제1 구성요소와 제2 구성요소가 억지끼움으로서 함께 조립되고, 이 때 측벽(13)의 근위 섹션(14)이 원위 섹션(15)의 외측면에서 슬라이딩할 수 있다는 점에서 상이하다. 제4 형태에서와 마찬가지로, 그 사이의 밀봉을 향상시키기 위하여 예를 들어 폴리머로 된 가스켓 또는 오-링과 같은 추가적인 밀봉 요소가 제공될 수 있다. 이 형태에서는, 변형가능 섹션(16)이 컵(10)과 컵 커버(40) 사이의 억지끼움의 겹칩 구역을 포함한다.

Claims (16)

  1. 음료 성분으로부터 음료를 제조하기 위한 캡슐로서,
    상기 캡슐은, 캡슐을 유지하기 위한 수용부(receptacle) 및 상기 수용부에 수성 매체(aqueous medium)를 공급하기 위한 유체 배분 장치(fluid dispensing apparatus)를 포함하는 유형의 음료 제조 기계에서의 사용에 적합하며,
    상기 캡슐은, 음료 성분이 수용되는 캡슐의 음료 성분 격실(beverage ingredient compartment)을 함께 형성하는 제1 섹션(first section) 및 제2 섹션(second section)을 포함하고,
    상기 제1 섹션은 수성 매체가 캡슐 안으로 들어가도록 하기 위하여 미리 형성되는 유입부(inlet)를 포함하며,
    상기 제2 섹션은 사용시 음료 성분과 수성 매체로부터 형성되는 음료를 위하여 미리 형성되는 유출부(outlet)를 포함하고,
    상기 캡슐은, 캡슐이 음료 제조 기계의 수용부 안에 삽입된 때에, 제1 섹션 또는 제2 섹션을 뚫지 않고서 상기 캡슐의 제1 섹션이 캡슐의 제2 섹션을 향하여 움직이도록 하기 위하여, 캡슐의 제1 섹션이 음료 제조 기계의 유입부 뚫음기(inlet piercer)에 맞닿음으로써 압축가능한, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 섹션과 제2 섹션은 변형가능 섹션에 의해 상호 연결되는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변형가능 섹션은 탄성적으로 변형가능한 것인, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
  4. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 섹션과 제2 섹션은 서로 분절되는(articulated), 음료를 제조하기 위한 캡슐.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 섹션과 제2 섹션은 힌지(hinge)에 의해 상호 연결되는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 섹션과 제2 섹션은 구김살 구역(crumple zone)에 의해 상호 연결되는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 섹션과 제2 섹션은 콘서티나 접힘가능 섹션(concertinable section)에 의하여 상호 연결되는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
  8. 제2항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡슐은 컵과 컵 커버(cup cover)를 포함하고,
    상기 컵은 베이스(base), 및 상기 베이스로부터 상기 베이스의 반대측에 있는 컵 개구를 한정하는 에지까지 연장되는 주변 측벽(peripheral sidewall)을 포함하며,
    상기 컵 커버는 상기 컵 개구를 닫아 음료 성분 격실을 형성하도록 상기 컵에 연결될 수 있고,
    상기 컵의 주변 측벽은 변형가능 섹션을 포함하는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 컵은 단일체로서 형성되는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 섹션 및 제2 섹션은 개별의 것이고, 서로 슬라이딩 가능하게 연결되는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
  11. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡슐은, 상기 캡슐 내에 있는 하나 이상의 유입부 필터(inlet filter), 및 상기 캡슐 내에 있는 유출부 필터(outlet filter)를 더 포함하는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡슐은, 음료 성분을 담는 별도의 필터 백(filter bag)을 더 포함하고, 상기 필터 백은 음료 성분 격실 내에 유지되는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
  13. 음료 성분으로부터 음료를 제조하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은:
    i) 음료 제조 기계; 및
    ii) 캡슐;을 포함하고,
    상기 음료 제조 기계는: 대안적인 뚫음가능한 캡슐을 유지하기 위한 수용부; 상기 수용부에 수성 매체를 공급하기 위한 유체 배분 장치; 및 상기 대안적인 뚫음가능한 캡슐에 유입부를 뚫기 위한 유입부 뚫음기를 포함하며,
    상기 캡슐은, 음료 성분이 수용되는 캡슐의 음료 성분 격실을 함께 형성하는 제1 섹션 및 제2 섹션을 포함하고,
    상기 제1 섹션은 수성 매체가 캡슐 안으로 들어가도록 하기 위하여 미리 형성되는 유입부를 포함하며,
    상기 제2 섹션은 사용시 음료 성분과 수성 매체로부터 형성되는 음료를 위하여 미리 형성되는 유출부를 포함하고,
    상기 캡슐은, 캡슐이 음료 제조 기계의 수용부 안에 삽입된 때에, 제1 섹션 또는 제2 섹션을 뚫지 않고서 상기 캡슐의 제1 섹션이 캡슐의 제2 섹션을 향하여 움직이도록 하기 위하여, 캡슐의 제1 섹션이 음료 제조 기계의 유입부 뚫음기(inlet piercer)에 맞닿음으로써 압축가능한, 음료를 제조하기 위한 시스템.
  14. 음료 성분으로부터 음료를 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법은:
    i) 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 따른 캡슐을 음료 제조 기계의 수용부 안에 삽입하는 단계;
    ii) 유입부 뚫음기에 의해 캡슐을 뚫지 않고서 캡슐의 제1 섹션이 음료 제조 기계의 유입부 뚫음기와 맞닿도록 함에 의하여, 적어도 부분적으로 캡슐을 상기 수용부 안에 파지하는 단계;
    iii) 상기 캡슐을 압축(compress)하는 단계; 및
    iv) 음료를 형성하기 위해서 수성 매체가 캡슐을 통과하도록, 수성 매체를 음료 제조 기계의 유체 배분 장치로부터 상기 수용부로 공급하는 단계;를 포함하는, 음료를 제조하기 위한 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 캡슐은, 음료 제조 기계의 수용부의 유출부의 양각 표면에 의해서 찢어지거나 뚫리지 않고, 상기 양각 표면과 유입부 뚫음기 사이에서 압축되는, 음료를 제조하기 위한 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 캡슐의 압축은 상기 캡슐의 주변 측벽의 변형에 의해 허용되는, 음료를 제조하기 위한 방법.
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