KR20070100715A - 커피 머신과 할당 캡슐을 포함하는 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 뜨거운 음료, 특히 커피 음료를 캡슐 뚜껑(22)과 캡슐 기저부(24)를 갖는 할당 캡슐(20')에 의해 추출하기 위한 것으로서, 가압수 장치, 할당-캡슐 홀더(50), 및 제어 수단을 포함하는 커피 머신에 관한 것이다. 할당-캡슐 홀더(50)에는 두 개의 상대이동 가능한 관통 수단(44, 54)이 제공되며, 이 관통 수단은 할당 캡슐(20')을 할당-캡슐 홀더(50)에 삽입하는 도중에 또는 이후에 캡슐 뚜껑(22)과 캡슐 기저부(24)를 관통하고 이로 인해 뜨거운 물이 캡슐 뚜껑(22)을 통해서 할당 캡슐(20')에 진입할 수 있으며 음료가 캡슐 기저부(24)를 통해서 할당 캡슐(20')을 빠져나갈 수 있다. 상기 제어 수단은 예를 들어 에스프레소, 카페 크레마 및 필터 커피를 추출하기 위해 가압수에 대해 세 개의 상이한 압력을 제공하도록 의도된 것이다. 할당 캡슐의 캡슐 기저부(24)는 취약한 부위를 가질 수 있다.
할당-캡슐, 관통 수단, 제어 수단, 분배 장치, 수집 장치, 시일, 삽입체

Description

커피 머신과 할당 캡슐을 포함하는 시스템{SYSTEM COMPRISING A COFFEE MACHINE AND A PORTION CAPSULE}
본 발명은 커피 머신과 할당 캡슐을 포함하는 시스템에 관한 것이다.
EP 0 904 717 B1은 개별 커피 할당(커피 한 잔 또는 두 잔)을 추출하는데 사용될 수 있는 커피 머신을 개시하고 있다. 이 기계는, 공통 원주를 따라서 상호 연결되는 두 층의 여과지 사이에 분쇄 커피가 배치되는 사전제작된 커피 할당과 함께 사용된다.
사전제작된 커피 할당은 또한 에스프레소 머신에서 에스프레소를 추출하는 데에도 사용된다.
EP 1 344 722 A1은 캡슐 뚜껑과 캡슐 기저부를 갖고, 공급 상태에서는 전면이 폐쇄되며, 물에 의해 추출될 수 있는 미립자 커피 물질을 수용하는 할당 캡슐을 개시하고 있다. 이 경우 캡슐 뚜껑과 커피 물질 사이에는 분배 장치가 배치되고 커피 물질과 캡슐 기저부 사이에는 수집 장치가 배치된다. 분배 장치와 수집 장치 각각은 액체 채널을 형성하기 위한 다수의 개구 및 부조(浮彫: embossment)를 갖는다. 이 할당 캡슐은 커피 머신에 사용되며, 캡슐 뚜껑과 캡슐 기저부는 천공된다. 뜨거운 물이 캡슐 뚜껑에 있는 개구를 통해서 분배 장치로 이동하여 이 장치에 의 해 본질적으로 균일하게 분배되며, 따라서 할당 캡슐 내의 커피 물질은 대체로 균일하게 추출될 수 있다. 조제된 음료는 수집 장치에 의해 캡슐 기저부에 있는 개구로 향하고, 여기에서 할당 캡슐을 빠져나가며 용기(예를 들면, 컵)에 의해 저지될 수 있다.
기존의 공지된 수단은 본질적으로 단 하나의 특정 형태의 커피 음료만을 추출하도록, 예를 들면 커피를 하나의 거품 층으로 추출하거나 에스프레소를 추출하도록 의도된 것이다.
본 발명의 목적은, 음료 할당(특히 커피 할당 및 특히 한 잔 또는 여러 잔)을 추출하도록 의도되며 음료 선택 측면에서 다양성이 높고 더욱이 비용-효율적인 수단을 제공함에 있다.
이 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 커피 머신과 할당 캡슐을 포함하는 시스템, 및 청구항 16의 특징을 갖는 커피 머신에 의해 달성된다. 할당 캡슐의 특정 실시예가 청구항 27의 요지를 형성한다. 본 발명의 유리한 구성은 종속항으로부터 집합될 수 있다.
본 발명에 따른 시스템은 커피 머신과 할당 캡슐을 구비한다. 커피 머신은 뜨거운 음료, 특히 핫 커피 음료를 캡슐 뚜껑과 캡슐 기저부를 갖는 할당 캡슐에 의해 추출하도록 의도된 것이며, 가압수(pressurized-water) 장치, 할당-캡슐 홀더, 및 제어 수단을 구비한다. 할당-캡슐 홀더에는 서로에 대해 이동될 수 있는 두 개의 관통 수단이 배속되며, 이 관통 수단에 의해서 할당 캡슐을 할당-캡슐 홀더에 삽입하는 동작의 도중에 또는 이후에 캡슐 뚜껑과 캡슐 기저부가 관통될 수 있다. 따라서 뜨거운 물이 캡슐 뚜껑을 통해서 할당 캡슐의 내부에 유입될 수 있으며 음료가 캡슐 기저부를 통해서 할당 캡슐 밖으로 유출될 수 있다. 커피 머신의 제어 수단은 가압수에 대해 적어도 세 개의 상이한 압력을 제공하도록, 정확히는 에스프레소, 카페 크레마(cafe crema), 및 여과 커피를 추출하기 위해 상정되는 세 가지 압력을 바람직하게 제공하도록 의도된 것이다. 여기에서 특히 적합한 압력은 대략 13 bar 내지 18 bar(바람직하게는 14 bar 내지 16 bar)(에스프레소), 대략 9 bar 내지 13 bar(바람직하게는 10 bar 내지 12 bar)(카페 크레마), 및 대략 3 bar 내지 9 bar(바람직하게는 5 bar 내지 7 bar)(필터 커피)의 범위에 있다.
할당 캡슐은 캡슐 뚜껑과 캡슐 기저부를 가지며, 공급 상태에서는 전면이 폐쇄되고, 물에 의해 추출될 수 있는 미립자 음료 물질, 바람직하게는 커피 물질을 수용한다. 캡슐 뚜껑과 음료 물질 사이에는 분배 장치가 배치되고 및/또는 음료 물질과 캡슐 기저부 사이에는 수집 장치가 배치된다. 분배 장치 및/또는 수집 장치에는 액체 채널을 형성하기 위한 다수의 개구와, 바람직하게는 부조가 제공된다. 이러한 할당 캡슐은 주로 EP 1 344 722 A1에 공지되어 있다.
비교적 간단하고 비용-효과적인 설계에도 불구하고, 본 발명에 따른 시스템의 커피 머신은 무엇보다도 매우 다양한 종류의 커피 음료, 특히 에스프레소나 카페 크레마 또는 필터 커피를 추출할 수 있다. 이는 제어 수단에 의해서 각각의 음료 커피에 최적인 상이한 압력 또는 압력 범위를 제공할 수 있는 가압수 장치(예를 들면 제어가능한 펌프 및 보일러를 구비)에 의해 달성된다. 본 명세서에서 "커피 음료"란 커피가 함유된 음료를 지칭하는 총괄적인 용어로서 이해되어야 한다.
본 명세서에서 언급되는 압력은 커피 머신의 작동 중에 캡슐 뚜껑 위에 미치는 압력이며, 즉 본질적으로는 뜨거운 물과 음료가 그곳을 통해서 추출 유동될 때 할당 캡슐의 길이를 따라서 강하하는 압력이다. 이 압력값은 직접 측정될 수 있고 제어 수단에 이용될 수 있으며, 이 경우 제어 수단은 예를 들어 활동가능한 값의 도움으로 압력을 조절할 수 있다. 그러나 바람직한 실시예에서는 압력의 직접적인 측정이 존재하지 않는다. 대신에, 제어가능한 펌프에 의해 송출되는 추출수의 체적 유량이 관통유동 측정기의 도움으로 결정되며, 펌핑 능력을 조절하기 위한 제어 수단에 의해 사용된다. 이는 시스템에서 유동 저항과 펌프의 특성 곡선으로 구성되는 압력을 캡슐 뚜껑 위에 생성한다. 유동 저항은 주로 할당 캡슐에서의 유동 저항에 의존하는 바, 즉 예를 들면 그 안에 수용된 커피 물질의 분쇄 정도, 충진 정도, 분배 장치와 수집 장치의 특성에 의존한다. 소정의 또는 통상적인 할당 캡슐에 있어서, 제어 수단에 중요한 파라미터는 공장에서 보정 측정결과에 의해 결정될 수 있고 제어 전자기기에 저장될 수 있다.
할당 캡슐 내의 음료 물질은 에스프레소 또는 카페 크레마 또는 필터 커피를 추출하기 위해 상정되는 것이 바람직하다. 선택적으로 설탕, 감미료 또는 분유와 같은 추가적인 물질이 할당 캡슐에 수용될 수도 있다. 적절한 형태의 할당 캡슐을 선택함으로써, 하나의 동일한 커피 머신이 여러 개의 상이한 형태의 커피 음료에 대해 또한 다른 뜨거운 음료에 대해 쉽게 사용될 수 있다. 또한, 할당 캡슐의 분배 장치 및/또는 수집 장치는 할당 캡슐에 수용된 음료 물질에 대해 최적화될 수 있다. 따라서 분배 장치 및/또는 수집 장치의 구조가 중간 압력 범위에서 할당 캡슐 내의 뜨거운 물의 난류에 적응되면 이 구조에 의해서 예를 들어 카페 크레마 중의 거품 형성이 향상될 수 있다. 또한, 특히 할당 캡슐의 벽이 향기-밀폐적이고 유사 산소-불침투성 재료로 구성될 경우 할당 캡슐은 그 안의 음료 물질 또는 커피 물질이 장기간 동안 신선하게 유지된다는 장점을 갖는다. 또한, 예를 들어 무엇보다도 우선적으로 캡슐 뚜껑을 할당 캡슐로부터 수고스럽게 꺼내야 하는 대신에 할당 캡슐 전체가 할당-캡슐 홀더에 삽입되고 공정에서 또는 그 이후에 관통 수단에 의해 관통되어 음료를 추출하는데 필요한 개구를 생성하기 때문에 커피 머신의 취급이 상당히 간단하다.
이미 언급했듯이, 할당 캡슐 내의 음료 물질은 다른 뜨거운 음료를 조제하는 데에도 적합할 수 있으며, 이를 위해서 할당 캡슐은 예를 들어 차, 초콜렛, 인스턴트 수프, 또는 분유를 수용한다. 여기에서 예를 들어 설탕이나 감미료와 같은 첨가물도 할당 캡슐 내에 수용될 수 있다. 또한, 액상 우유를 갖는 할당 캡슐은 후술하듯이 카푸치노에 거품 우유의 선두를 조제하는데 있어서 실용적이다. 본 발명에 따른 시스템의 기계가 커피를 함유하지 않는 음료를 조제하는 데에만 사용될 경우 "커피 머신"이란 명칭은 엄밀히 말해서 부정확하지만 간명함을 위해서 계속 이를 사용할 것이다.
바람직한 실시예에서, 두 개의 관통 수단 중 적어도 하나는 적어도 하나의 개구가 제공되는 선단을 갖는 중공 스파이크를 구비한다. 두 개의 관통 수단 각각은 할당 캡슐의 캡슐 뚜껑과 캡슐 기저부에 대해 중심에 배치될 수 있는 정확히 하나의 스파이크를 갖는 것이 바람직하다. 정확히 하나의 스파이크를 갖는 실시예는 기술적으로 간단하며 따라서 유리하다. 할당 캡슐 내에서, 분배 장치와 수집 장치는 뜨거운 물이 음료 물질에 균일하게 분배되도록 또한 음료가 캡슐 기저부에 부속되는 스파이크 상으로 향하도록 보장해준다.
커피 머신은 충합면(abutment surface)을 가지며, 상기 충합면에 대해 할당-캡슐 홀더가 상대 이동할 수 있고, 상기 충합면으로부터는 캡슐 뚜껑에 부속되는 관통 수단이 돌출한다. 이 구조의 경우에, 할당-캡슐 홀더는 할당 캡슐을 삽입하기 위해 충합면으로부터 멀리 이동될 수 있다. 할당-캡슐 홀더는 이후 충합면으로 이동되며, 이 경우 캡슐 뚜껑에 부속된 관통 수단(즉, 예를 들면 중심 스파이크)은 캡슐 뚜껑을 천공한다.
유리한 구조의 경우에, 할당-캡슐 홀더는 커피 머신의 잔여부로부터 제거될 수 있다. 여기에서 커피 머신은 할당-캡슐 홀더를 수용하도록 의도된 가동 유지 장치를 구비할 수 있으며, 이 장치에 의해 할당-캡슐 홀더는 충합면에 대해 근접 및 이격 이동할 수 있다. 이 구조의 경우에, 할당-캡슐 홀더는 매우 쉽게 접근할 수 있으며, 필요할 경우 별도로 세척될 수 있다.
커피 머신은 할당 캡슐이 삽입될 때 캡슐 뚜껑의 주위에 대해 배치될 수 있는 주위전체(all-round) 시일(seal)을 갖는 것이 바람직하다. 이 시일은 예를 들어 충합면 상에 배치될 수 있으며, 추출 작업 중에 캡슐 뚜껑 위에 축적될 수 있는 뜨거운 물이 할당 캡슐에서 외부로 유출되고 공정 중에 신규 추출된 음료에 떨어지는 것을 방지한다. 이 시일은 또한 가압수 장치에 의해 공급되는 압력이 할당 캡슐의 내부로 연장되도록 보장한다.
바람직한 실시예의 경우에, 할당-캡슐 홀더는 할당 캡슐을 수용하도록 의도된 삽입체를 가지며, 이 삽입체는 스프링 압력에 대항하여 캡슐 기저부에 부속되는 관통 수단의 방향으로 변위될 수 있도록 마운트에 장착된다. 이 관통 수단은 마운트 상에 고정된다(fastened). 삽입체는 관통 수단(즉, 예를 들면 중심 스파이크)을 둘러싸는 것이 바람직하며, 이 경우 사용자는 삽입체가 관통 수단 상으로 변위되기 전에 관통 수단에 의해 부상당하는 것으로부터 보호된다. 할당 캡슐이 이러한 할당-캡슐 홀더 내에 삽입된 후 할당-캡슐 홀더가 예를 들어 충합면 쪽으로 이동하면, 마운트가 스프링 압력에 대항하여 하향 변위되며, 이 경우 관통 수단은 캡슐 기저부를 관통하거나 그 안에 초기 절취부를 만든다.
할당 캡슐이 삽입된 즉시는 아니지만 할당 캡슐이 삽입된 후 할당 캡슐에 압력이 생성될 때만 캡슐 기저부가 관통되면 유리할 수 있다. 이는 특히 에스프레소 추출에 적용된다. 가압수가 할당 캡슐의 내부를 통과하면 압력이 생성된다. 초기에 절취된 캡슐 기저부는 여기에서 관통 수단에 의해 관통될 때까지 바깥쪽으로 구부러질 수 있다. 관통 수단의 길이는 따라서 소정 압력 범위에서 기대되는 캡슐-기저부 곡률과 일치해야 한다. 이 구조에 의해 음료가 빠져나갈 때 느려지게 되는 사실은 결과적으로 향기를 향상시키는 바, 가압수가 음료 물질에 더 긴 시간 동안 작용하기 때문이다. 캡슐 기저부는 할당 캡슐이 삽입되고 할당-캡슐 홀더가 상기 충합면에 가압될 때 초기 절취되는 것이 바람직하며, 이 경우 할당 캡슐 내의 상승 압력은 관통 수단이 캡슐 기저부를 천공할 수 있도록 하기에 충분하다.
할당-캡슐 홀더는 할당 캡슐을 빠져나가는 음료를 위한 수집 챔버를 구비하며, 이 수집 챔버는 음료 유출구에 연결된다. 여기에서 커피 머신은 예를 들어 컵이나 단지(pot)와 같은 용기가 빠져나가는 음료를 수용하기 위해 음료 유출구 아래에 배치될 수 있도록 구성되는 것이 유리하다.
가압수가 특히 에스프레소 추출을 위해 높은 압력을 가지면, 캡슐 기저부의 곡률은 EP 1 344 722 A1에 공지된 할당 캡슐의 경우에서와 같이 캡슐 기저부에 부속되는 관통 수단이 캡슐 기저부를 천공할 수 있도록 충분히 현저하다. 대조적으로 필터 커피를 추출해야 하는 경우에는, 관련 할당 캡슐이 그 캡슐 기저부 상에 그 내부 또는 외부에서 소정의 취약한 부위를 가지면, 예를 들어 캡슐 기저부의 중심부에 있는 개구 위에 접착 본딩 또는 밀봉에 의해 부착되는 한 장의 시트 재료를 가지면, 그리고 캡슐 기저부의 잔여부보다 얇은 재료(예를 들면, 알루미늄 호일 또는 플라스틱 필름)로 구성되면 유리하다. 이 경우에, 소정의 취약한 부위는 할당 캡슐이 삽입되거나 및/또는 할당-캡슐 홀더가 구속될 때 관통 수단에 의해 천공되며, 이 경우 필터 커피를 추출하기 위해서 할당 캡슐 내에서는 압력이 바람직하지 않게 생성되지 않는다. 동일한 내용이 카페 크레마의 추출에 적용된다.
본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 이하에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템의 커피 머신의 (물-유동 플랜이 담긴) 개략도;
도 2는 본 발명에 따른 할당 캡슐의 개략 종단면도;
도 3은 할당 캡슐이 삽입된 상태의 커피 머신의 할당-캡슐 홀더의 일 실시예의 시작 위치에서의 종단면도; 및
도 4는 도 3과 유사하지만, 할당-캡슐 홀더가 추출 위치로 이동된 상태의 종단면도.
도 1은 커피 머신(1)의 개략도이며, 그 기능은 물-유동 플랜을 참조하여 설명된다.
커피 머신(1)은 음료 물질(예시적인 실시예에서는 커피 물질)이 수용된 할당 캡슐(도 2 참조)이 삽입될 수 있는 할당-캡슐 홀더(2)(또는 50, 도 3 및 도 4 참조)를 구비한다. 후술하듯이, 할당 캡슐에는 개구가 생성되며, 이 경우 뜨거운 물이 할당 캡슐을 통과할 수 있고 추출된 음료가 유출될 수 있다.
커피 머신(1)의 작동 중에 물은 급수부(4)로부터 흡입되고 유량계(5)를 거쳐서 펌프(6)에 의해 보일러(8)로 송출된다. 예시적인 실시예에서, 펌프(6)는 비교적 높은 압력(예를 들면, 14 내지 16 bar)을 발생할 수 있는 피스톤 펌프이다.
보일러(8)는 유동 가열기로서 구성되며, 온도의 큰 변동을 일절 방지하기 위해 비교적 큰 수용 체적(예를 들면, 100㎖)을 갖는다. 보일러(8)의 유출구에 그리고 할당-캡슐 홀더(2) 위에는 밸브(9)가 배치되며, 이 밸브는 비교적 낮은 압력[예를 들면, 펌프(6)에 의해 발생되는 압력보다 낮은 2 bar]에서 개방되고 펌프(6)가 작동하지 않을 때 적하(drippage)를 방지한다.
커피 머신(1)을 제어하기 위해서는, 상기 유량계(5), 펌프(6) 및 보일러(8)에 신호 및 제어 라인을 통해 연결되는 제어 수단(10)이 사용된다.
사용자는 뜨거운 커피 음료를 추출하기 위한 작동 모드에서 소정 압력을 미리선택하며, 이는 펌프(6)의 용량을 미리선택함으로써 이루어진다. 예를 들면, 에스프레소를 추출하기 위해서는 대략 14 내지 16 bar의 압력이 적합하고, 카페 크레마를 추출하기 위해서는 대략 10 내지 12 bar의 압력이 적합하며, 필터 커피를 추출하기 위해서는 대략 5 내지 7 bar의 압력이 적합하다. 각각의 커피 음료를 추출하기에 적합한 할당 캡슐이 여기에서 할당-캡슐 홀더(2)에 삽입된다.
예시적인 실시예에서, 유량계(5)의 신호는 서두에서 설명했듯이 가압수의 체적 유량을 조절하기 위해 사용된다. 이는 필터 커피가 낮은 체적 유량으로 추출되어야 하기 때문으로, 그렇지 않을 경우 거품이 형성되며, 반면에 카페 크레마의 경우에는 큰 체적 유량이 사용되기 때문에 거품 형성 작용이 요구된다. 에스프레소는 가장 높은 체적 유량을 요한다. 그러나, 예시적인 실시예에서는 에스프레소에 대한 체적 유량이 전혀 조절되지 않으며, 대신에 할당 캡슐이 펌프(6)의 전체 압력을 받으며, 이는 본질적으로 커피 물질이 분쇄된 정도에 의존하는 할당 캡슐에서의 유동 저항에 따라 체적 유량을 달성한다.
뜨거운 가압수는 할당 캡슐을 통해서 이동하며, 할당 캡슐을 빠져나오면, 새롭게 추출된 커피 음료가 할당-캡슐 홀더(2) 아래에 배치된 용기 내로, 예를 들면 컵(11) 안으로 유동한다.
다양한 종류의 뜨거운 커피 음료를 추출하는 작용을 하고 그로 인해 보일 러(8) 내에서 100℃ 미만의 수온이 발생하는 전술한 작동 모드에 추가적으로, 커피 머신(1)은 또한 추가적인 작동 모드를 허용한다. 이 경우에, 펌프(6)는 천천히 작동하며 낮은 초과 압력만을 발생한다. 보일러(8)는 100℃ 이상까지 가열되며, 이로 인해 생성된 증기는 증기 밸브(12)를 거쳐서 튜브 부품의 단부에 설치된 노즐(14)을 빠져나갈 수 있다. 액추에이터(16)는 증기를 제어하는 작용을 한다. 노즐(14)이 예를 들어 우유가 수용된 용기에 유지되면, 우유는 거품이 형성되며, 예를 들면 막 추출된 커피 음료에 대한 거품의 선두로서 사용될 수 있다.
우유를 수용하고 할당-캡슐 홀더(2)에 삽입된 할당 캡슐의 도움으로 거품 우유를 만드는 것도 고려될 수 있다. 이 경우에, 뜨거운 물이나 증기는 밸브(9)를 거쳐서 이동한다.
커피 머신(1)에서 가압수 장치에 의해 발생되는 과도한 압력을 제한하기 위해 안전 밸브(18)가 제공된다.
도 2는 주로 EP 1 344 722 A1에 공지되어 있는 바와 같은 할당 캡슐(20)의 개략 종단면도이다.
예시적인 실시예에서 원형 단면인 할당 캡슐(20)은 캡슐 뚜껑(22), 캡슐 기저부(24), 및 주위전체로 연장되는 측면(26)을 갖는다. 예시적인 실시예에서, 할당 캡슐(20)은 추출될 커피 음료 용으로 적당한 커피 물질(28)을 그 내부에 수용한다. 커피 물질(28)은 예를 들어 에스프레소, 카페 크레마 또는 필터 커피를 추출하는데 적합한 분쇄 커피를 함유한다.
캡슐 뚜껑(22) 아래에는 오목부(31)를 갖는 분배 장치(30)가 배치되고, 캡슐 기저부(24) 위에는 돌출부(33)를 갖는 수집 장치(32)가 배치된다. 커피 물질(28)은 분배 장치(30)와 수집 장치(32) 사이에 배치된다. 분배 장치(30)와 수집 장치(32) 각각에는 액체 채널을 형성하기 위한 다수의 개구와 부조가 제공된다. 분배 장치(30)는 따라서 할당 캡슐(20)(하기 참조)의 중심으로 이동하는 뜨거운 물이 할당 캡슐(20) 내에 대체로 균일하게 분배될 수 있게 하며, 이 경우 커피 물질(28)은 본질적으로 균일하게 추출된다. 새로 추출된 커피 음료는 수집 장치(32)에 수집되며, 수집 장치의 도움으로 캡슐 기저부(24)의 중심 개구를 통해서 밖으로 향한다(하기 참조). 분배 장치(30) 및/또는 수집 장치(32)는 추출될 커피 음료의 형태에 구조적으로 적응될 수 있는 바, 예를 들면 카페 크레마의 경우에는 기포 형성을 향상시키도록 적응될 수 있다.
도 2에 따른 할당 캡슐(20)의 특정 구조에서, 캡슐 기저부(24)에는, 밀봉에 의해 내부에 부착되는 한 장의 시트 재료(36)로 커버되는 중심 개구(34)가 제공된다. 상기 시트 재료(36)는 캡슐 기저부(24)의 잔여부에 비해 취약한 부위를 형성하며, 따라서 관통 수단에 의해 보다 쉽게 관통될 수 있다. 마찬가지로 시트 재료(36)는 캡슐 기저부(24)에 접착 본딩되거나 밀봉 또는 접착 본딩에 의해 부착되는 것도 상정될 수 있다. 캡슐 기저부(24)에 취약한 부위를 갖는 할당 캡슐(20)은 특히 필터 커피나 카페 크레마를 추출하는데 적합하다.
할당 캡슐(20)과 시트 재료(36)는 예를 들어 플라스틱 필름이나 알루미늄 호일로 제조될 수 있다.
예시적인 실시예에서 할당 캡슐(20)에 커피 물질(28)을 채우는 경우에, 차, 초콜렛, 인스턴트 수프, 분유, 또는 전술했듯이 액체 우유와 같은 다른 음료 물질을 사용하는 것도 상정할 수 있다.
도 3과 도 4는 할당-캡슐 홀더(2)의 일 실시예(이 경우 도면부호 50으로 지칭됨)의 상세한 종단면도이다. 또한 이들 도면에는 커피 머신(1) 상에 배치되고 아래로부터 접근가능한 충합면(40)이 도시되어 있다. 할당-캡슐 홀더(50)는 도면에 도시되지 않은 가동 유지 장치의 도움으로 충합면(40)에 대해 상하로 변위될 수 있다. 도 3은 할당-캡슐 홀더(50)가 충합면(40)에 대해 맞닿지 않고 여전히 이격되어 있는 시작 위치를 도시한다. 도 4는 할당-캡슐 홀더(50)가 충합면(40)에 대해 맞닿을 때의 추출 상태를 도시한다.
예시적인 실시예에서, 시작 위치에 있는 할당-캡슐 홀더(50)는 할당 캡슐(여기에서 20'로 지칭됨)을 삽입 또는 제거하기 위해서 또는 필요할 경우 할당-캡슐 홀더(50)를 세척하기 위해서 상기 유지 장치로부터 제거될 수 있다. 추출 상태에서, 유지 장치는 레버의 도움으로 구속된다.
충합면(40)에는 환형 홈이 제공되며, 이 홈에는 주위전체 시일(42)이 배치된다. 상기 시일(42)은 추출 상태에서 캡슐 뚜껑(22)의 주위에 대해 맞닿는다(도 4 참조). 시일(42)의 중심에서는, 선단(45)을 갖는 중실 스파이크(44)가 충합면(40)으로부터 하향 돌출한다. 스파이크와 나란히 물 유입구(46)가 배치되며, 이 물 유입구는 밸브(9)를 거쳐서 보일러(8)에 연결된다.
할당-캡슐 홀더(50)는 핸들(53) 달린 마운트(52)를 구비한다. 다수의 개구(56)가 제공되고 선단(55)을 갖는 중공 스파이크(54)가 마운트(52)의 바닥으로부 터 상향 돌출한다. 중공 스파이크(54)는 수집 챔버(58) 내로 개방되며, 이는 추출된 커피 음료를 음료 유출구(60)를 통해서 바깥쪽으로, 예를 들면 할당-캡슐 홀더(50) 아래에 배치된 컵 안으로 방출할 수 있다.
마운트(52)는 삽입체(62)를 안내하는 바, 삽입체는 마운트(52) 상에서 상하로 이동될 수 있다. 삽입체(62)의 바닥 부분에는 중공 스파이크(54)에 적응되는 개구(64)가 제공된다. 삽입체(62)의 주위는 나선형 스프링(66)을 거쳐서 마운트(52)에 지지된다. 도 3에 따른 시작 위치에서, 삽입체(62)는 따라서 마운트(52)에 대해 상향 변위되며, 사용자를 중공 스파이크(54)에 의한 부상으로부터 보호한다.
할당-캡슐 홀더(50)가 추출 위치로 이동되면, 충합면(40)은 삽입체(62)를 하향 가압한다(도 4 참조). 여기에서 스파이크(44)는 삽입체(62)에 삽입된 할당 캡슐(20')의 캡슐 뚜껑(22)을 통과하며, 중공 스파이크(54)는 삽입체(62)가 하향 이동함에 따라 캡슐 기저부(24)를 관통한다(도 4 참조). 이는 캡슐 기저부(24)에 소정의 취약한 부위를 갖는 할당 캡슐(예를 들면, 필터 커피 또는 카페 크레마 용도)에 적용되며, 소정의 취약한 부위를 갖지 않는 캡슐 기저부(24)(예를 들면, 에스프레소 용도)에는 이 단계에서 중공 스파이크(54)에 의해 초기 절취부가 제공된다(하기 참조).
밸브(9)가 추출 위치에서 개방되면, 뜨거운 가압수가 물 유입구(46), 및 스파이크(44)에 의해 생성되는 캡슐 뚜껑(22)의 개구를 통해서 할당 캡슐(20')의 내부로 통과하며, 분배 장치(30)에 의해 커피 물질(28) 내에 분배된다. 조제된 커피 음료는 수집 장치(32)에 의해 중공 스파이크(54)로 향하며, 수집 챔버(58) 및 음료 유출구(60)를 통해서 커피 머신(1)을 빠져나간다.
이미 언급했듯이, 할당 캡슐(20')(필터 커피 또는 카페 크레마 용도)의 경우에는, 할당-캡슐 홀더(50)가 도 4에 따른 추출 위치에 도달할 때 캡슐 뚜껑(22)과 캡슐 기저부(24) 양자가 관통된다. 에스프레소용 할당 캡슐의 경우에, 캡슐 기저부는 소정의 취약한 부위를 전혀 갖지 않으며, 따라서 처음에는 할당-캡슐 홀더(50)의 추출 위치에서 초기 절취부만 제공된다. 중공 스파이크(54)의 선단(55)이 캡슐 기저부를 관통할 수 있는 정도로 캡슐 기저부가 하향 만곡하는 것은 뜨거운 물의 도입 이후 할당 캡슐의 내부에 압력이 생성될 때에만 이루어진다. 이런 구조의 경우에, 뜨거운 물은 비교적 긴 시간 동안 할당 캡슐의 내부에 남아있고 그곳에 압력이 생성되며, 이 결과 추출이 향상되고 향기-특유의 장점이 달성될 수 있다.

Claims (30)

  1. 뜨거운 음료, 특히 커피 음료를 캡슐 뚜껑(22)과 캡슐 기저부(24)를 갖는 할당 캡슐(20; 20')에 의해 추출하도록 의도된 것이며, 가압수 장치(4, 5, 6, 8), 할당-캡슐 홀더(2; 50) 및 제어 수단(10)을 구비하는 커피 머신과,
    캡슐 뚜껑(22)과 캡슐 기저부(24)를 가지며, 공급 상태에서는 전면이 폐쇄되고, 물에 의해 추출될 수 있는 미립자 음료 물질, 바람직하게는 커피 물질(28)을 수용하는 할당 캡슐(20; 20')을 포함하는 시스템에 있어서,
    할당-캡슐 홀더(2; 50)에는 서로에 대해 이동될 수 있는 두 개의 관통 수단(44, 54)이 배속되며, 할당 캡슐(20; 20')을 할당-캡슐 홀더(2; 50)에 삽입하는 동작의 도중에 또는 이후에 관통 수단에 의해 캡슐 뚜껑(22)과 캡슐 기저부(24)가 관통될 수 있고 이로인해 뜨거운 물이 캡슐 뚜껑(22)을 통해서 할당 캡슐(20; 20')의 내부에 유입될 수 있으며 음료가 캡슐 기저부(24)를 통해서 할당 캡슐(20; 20') 밖으로 유출될 수 있고,
    제어 수단(10)은 가압수에 대해 적어도 세 개의 상이한 압력을 제공하도록 의도된 것이며,
    캡슐 뚜껑(22)과 음료 물질(28) 사이에는 분배 장치(30)가 배치되고 및/또는 음료 물질(28)과 캡슐 기저부(24) 사이에는 수집 장치(32)가 배치되며, 이들 장치 각각은 액체 채널을 형성하기 위한 다수의 개구와 바람직하게는 부조를 구비함을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 제어 수단(10)은 에스프레소, 카페 크레마 및 필터 커피를 추출하기 위해 상정되는 세 가지 압력을 가압수에 제공하도록 의도되는 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 세 가지 압력은 각각 대략 13 내지 18 bar, 대략 9 내지 13 bar, 및 대략 3 내지 9 bar의 범위에 있으며, 바람직하게는 각각 대략 14 내지 16 bar, 대략 10 내지 12 bar, 및 대략 5 내지 7 bar의 범위에 있는 시스템.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 할당 캡슐(20; 20') 내의 음료 물질은 에스프레소, 카페 크레마 또는 필터 커피를 추출하기 위해 상정되는 커피 물질(28)이며, 할당 캡슐(20; 20')에는 선택적으로 추가 물질이 수용되는 시스템.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 할당 캡슐(20; 20') 내의 음료 물질은 차, 초콜렛, 인스턴트 수프, 분유, 액체 우유 중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 두 개의 관통 수단 중 적어도 하나는 적어도 하나의 개구(56)가 제공되는 선단(55)을 갖는 중공 스파이크(54)를 구비하는 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 두 개의 관통 수단 각각은 할당 캡슐(20; 20')이 삽입될 때 바람직하게는 캡슐 뚜껑(22)과 캡슐 기저부(24)에 대해 중심에 배치되는 정확히 하나의 스파이크(44, 54)를 가지는 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 커피 머신(1)은 충합면(40)을 가지며, 충합면(40)에 대해 할당-캡슐 홀더(50)가 상대 이동할 수 있고, 충합면(40)으로부터 바람직하게는 캡슐 뚜껑(22)에 부속되는 관통 수단(44)이 돌출하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 할당-캡슐 홀더(50)는 커피 머신(1)의 잔여부로부터 제거될 수 있으며, 커피 머신(1)은 바람직하게는 할당-캡슐 홀더(50)를 수용하도록 의도된 가동 유지 장치를 구비하고, 이 장치에 의해 할당-캡슐 홀더(50)는 충합면(40)에 대해 근접 및 이격 이동할 수 있는 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 커피 머신(1)은 할당 캡슐(20; 20')이 삽입될 때 캡슐 뚜껑(22)의 주위에 대해 배치될 수 있는 주위전체 시일(42)을 가지는 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 할당-캡슐 홀더(50)는 할당 캡슐(20; 20')을 수용하도록 의도된 삽입체(62)를 가지며, 이 삽입체는 스프링 압력에 대항하여 캡슐 기저부(24)에 부속되는 관통 수단(54)의 방향으로 변위될 수 있 도록 마운트(52)에 장착되고, 이 관통 수단(54)은 마운트(52) 상에 고정되는 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 캡슐 기저부(24)에 부속되는 관통 수단(54)은, 할당 캡슐(20; 20')이 삽입된 후 할당 캡슐(20; 20')에 압력이 생성될 때만 캡슐 기저부(24)를 관통하도록 의도되는 시스템.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 할당-캡슐 홀더(50)는 할당 캡슐(20; 20')을 빠져나가는 음료를 위한 수집 챔버(58)를 구비하며, 이 수집 챔버는 음료 유출구(60)에 연결되는 시스템.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 할당 캡슐(20)의 캡슐 기저부(24)는 소정의 취약한 부위(36)를 가지는 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 소정의 취약한 부위는 캡슐 기저부(24)의 중심부에 배치되는 것이 바람직한 한 장의 필름 재료(36)를 가지는 시스템.
  16. 뜨거운 음료, 특히 커피 음료를 캡슐 뚜껑(22)과 캡슐 기저부(24)를 갖는 할당 캡슐(20; 20')에 의해 추출하도록 의도된 것이며, 가압수 장치(4, 5, 6, 8), 할당-캡슐 홀더(2; 50), 및 제어 수단(10)을 구비하는 커피 머신으로서,
    할당-캡슐 홀더(2; 50)에는 서로에 대해 이동될 수 있는 두 개의 관통 수단(44, 54)이 배속되며, 할당 캡슐(20; 20')을 할당-캡슐 홀더(2; 50)에 삽입하는 동작의 도중에 또는 이후에 관통 수단에 의해 캡슐 뚜껑(22)과 캡슐 기저부(24)가 관통될 수 있고 이로인해 뜨거운 물이 캡슐 뚜껑(22)을 통해서 할당 캡슐(20; 20')의 내부에 유입될 수 있으며 음료가 캡슐 기저부(24)를 통해서 할당 캡슐(20; 20') 밖으로 유출될 수 있는 커피 머신에 있어서,
    제어 수단(10)은 가압수에 대해 적어도 세 개의 상이한 압력을 제공하도록 의도됨을 특징으로 하는 커피 머신.
  17. 제16항에 있어서, 제어 수단(10)은 에스프레소, 카페 크레마 및 필터 커피를 추출하기 위해 상정되는 세 가지 압력을 가압수에 제공하도록 의도되는 커피 머신.
  18. 제17항에 있어서, 세 가지 압력은 각각 대략 13 내지 18 bar, 대략 9 내지 13 bar, 및 대략 3 내지 9 bar의 범위에 있으며, 바람직하게는 각각 대략 14 내지 16 bar, 대략 10 내지 12 bar, 및 대략 5 내지 7 bar의 범위에 있는 커피 머신.
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 두 개의 관통 수단 중 적어도 하나는 적어도 하나의 개구(56)가 제공되는 선단(55)을 갖는 중공 스파이크(54)를 구비하는 커피 머신.
  20. 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 두 개의 관통 수단 각각은 할당 캡슐(20; 20')이 삽입될 때 캡슐 뚜껑(22)과 캡슐 기저부(24)에 대해 중심에 배치되는 것이 바람직한 정확히 하나의 스파이크(44, 54)를 가지는 커피 머신.
  21. 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 커피 머신(1)은 충합면(40)을 가지며, 충합면(40)에 대해 할당-캡슐 홀더(50)가 상대 이동할 수 있고, 바람직하게는 충합면(40)으로부터 캡슐 뚜껑(22)에 부속되는 관통 수단(44)이 돌출하는 커피 머신.
  22. 제21항에 있어서, 할당-캡슐 홀더(50)는 커피 머신(1)의 잔여부로부터 제거될 수 있으며, 커피 머신(1)은 할당-캡슐 홀더(50)를 수용하도록 의도된 가동 유지 장치를 구비하는 것이 바람직하고, 이 장치에 의해 할당-캡슐 홀더(50)는 충합면(40)에 대해 근접 및 이격 이동할 수 있는 커피 머신.
  23. 제16항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 커피 머신(1)은 할당 캡슐(20; 20')이 삽입될 때 캡슐 뚜껑(22)의 주위에 대해 배치될 수 있는 주위전체 시일(42)을 가지는 커피 머신.
  24. 제16항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 할당-캡슐 홀더(50)는 할당 캡슐(20; 20')을 수용하도록 의도된 삽입체(62)를 가지며, 이 삽입체는 스프링 압력 에 대항하여 캡슐 기저부(24)에 부속되는 관통 수단(54)의 방향으로 변위될 수 있도록 마운트(52)에 장착되고, 이 관통 수단(54)은 마운트(52) 상에 고정되는 커피 머신.
  25. 제16항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 캡슐 기저부(24)에 부속되는 관통 수단(54)은, 할당 캡슐(20; 20')이 삽입된 후 할당 캡슐(20; 20')에 압력이 생성될 때만 캡슐 기저부(24)를 관통하도록 의도되는 커피 머신.
  26. 제16항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 할당-캡슐 홀더(50)는 할당 캡슐(20; 20')을 빠져나가는 음료를 위한 수집 챔버(58)를 구비하며, 이 수집 챔버는 음료 유출구(60)에 연결되는 커피 머신.
  27. 캡슐 뚜껑(22)과 캡슐 기저부(24)를 가지며, 공급 상태에서는 전면이 폐쇄되고, 물에 의해 추출될 수 있는 미립자 음료 물질(28)을 수용하는 할당 캡슐로서,
    캡슐 뚜껑(22)과 음료 물질(28) 사이에는 분배 장치(30)가 배치되고 및/또는 음료 물질(28)과 캡슐 기저부(24) 사이에는 수집 장치(32)가 배치되며, 이들 장치 각각은 액체 채널을 형성하기 위한 다수의 개구와 바람직하게는 부조를 구비하는 할당 캡슐에 있어서,
    캡슐 기저부(24)는 소정의 취약한 부위(36)를 가짐을 특징으로 하는 할당 캡슐.
  28. 제27항에 있어서, 소정의 취약한 부위는 캡슐 기저부(24)의 중심부에 배치되는 것이 바람직한 한 장의 시트 재료(36)를 가지는 할당 캡슐.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서, 음료 물질(28)은 필터 커피 또는 카페 크레마를 추출하기 위한 분쇄 커피를 포함하는 할당 캡슐.
  30. 제27항 또는 제28항에 있어서, 음료 물질은 차, 초콜렛, 인스턴트 수프, 분유, 액체 우유 중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
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