KR101229897B1 - 캡슐제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음료를 추출하기 위하여 커피분말이나 차원료, 한약재 등이 충진되는 캡슐에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캡슐 내부를 배기하거나 가스를 충진할 때, 충진물의 비산을 방지할 수 있는 캡슐제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 캡슐제조방법은 1) 상부가 개방되고 하부에 개구부가 형성되는 몸체를 형성하는 단계; 2) 환형부와, 상기 개구부의 상측에 위치하며 하면은 개방되고 상면은 폐쇄된 원통부가 일체로 형성되는 필터를 상기 몸체의 내측 하부에 장착하는 단계; 3) 상기 환형부에 충진물을 충진하는 단계; 4) 상기 몸체의 내측 상부에 액체를 분배하도록 관통공이 형성된 분배판을 장착하는 단계; 5) 상기 몸체의 상부를 커버로 밀봉하는 단계; 6) 상기 개구부를 통해 상기 몸체의 내부를 배기하는 단계; 및 7) 상기 개구부를 밀봉하는 단계;를 포함한다.

Description

캡슐제조방법{MANUFACTURING METHOD OF CAPSULE}

본 발명은 음료를 추출하기 위하여 커피분말이나 차원료, 한약재 등이 충진되는 캡슐에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캡슐 내부를 배기하거나 가스를 충진할 때, 충진물의 비산을 방지할 수 있는 캡슐제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 커피를 제조하기 위한 일회용 팩으로서 캡슐이 사용되고 있다. 캡슐은 사용자가 정확한 커피의 양을 계량해야 하는 번거로움이 없고, 또한 커피 분말을 기밀상태로 보관하기 때문에 습기로부터 보호되어 커피분말의 변질없이 장시간 보관할 수 있을 뿐 아니라 향기밀봉(aroma-tight)방식으로 패키징되어 활용도가 높아지고 있는 실정이다.

종래의 일반적인 캡슐(1)은 상부가 개방된 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 내측 하부에 구비되는 필터(20)와, 상기 몸체(10)의 내측 상부에 구비되며 관통공이 형성된 시트(30)와, 상기 몸체(10)의 상부를 밀봉하는 커버(40)로 구성된다.

이와 같은 캡슐을 제조하는 방법을 설명하면, 필터가 접착된 몸체의 내부에 커피분말(C)을 충진한 다음, 몸체 내측 상방에 시트를 접착한다.

이 상태에서 캡슐을 챔버로 반입한 다음, 시트에 형성된 관통공을 통해 캡슐을 배기하여 진공분위기로 조성하고, 몸체의 상면을 커버로 밀봉하여 진공포장한다. 경우에 따라서는 캡슐 제조시 커피분말(C)의 보관성을 향상시키기 위하여 질소 등의 가스를 충진하기도 한다.

그러나 캡슐 내부를 배기하거나 가스를 충진할 때, 시트에 형성된 관통공을 통해 커피 분말이 비산되어 원료가 낭비되고, 작업환경이 오염되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 캡슐 내부를 배기하거나 가스를 충진할 때, 충진물의 비산을 방지할 수 있는 캡슐제조방법을 제공함에 있다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 캡슐제조방법은 1) 상부가 개방되고 하부에 개구부가 형성되는 몸체를 형성하는 단계; 2) 환형부와, 상기 개구부의 상측에 위치하며 하면은 개방되고 상면은 폐쇄된 원통부가 일체로 형성되는 필터를 상기 몸체의 내측 하부에 장착하는 단계; 3) 상기 환형부에 충진물을 충진하는 단계; 4) 상기 몸체의 내측 상부에 액체를 분배하도록 관통공이 형성된 분배판을 장착하는 단계; 5) 상기 몸체의 상부를 커버로 밀봉하는 단계; 6) 상기 개구부를 통해 상기 몸체의 내부를 배기하는 단계; 및 7) 상기 개구부를 밀봉하는 단계;를 포함한다.

또한 상기 6)단계는 상기 몸체 내부를 배기하면서 상기 몸체 내부에 가스를 충진하는 것이 바람직하다.

또한 상기 7)단계는 상기 원통부의 내벽에 밀봉부재를 밀착시켜 수행되는 것이 바람직하다.

또한 상기 밀봉부재는 코르크 또는 합성수지재인 것이 바람직하다.

또한 상기 환형부 또는 원통부의 상면에는 관통공이 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 관통공은 상협하광(上狹下廣)의 원추형태로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 환형부 또는 원통부의 상면에는 섬유필터가 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 캡슐 내부를 배기하거나 가스를 충진할 때, 충진물의 비산을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 캡슐을 진공상태로 밀봉하는 것이 용이하다.

도 1은 종래의 캡슐을 나타낸 것이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명에 의한 캡슐의 구성을 나타낸 것이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명에 의한 캡슐의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명에 의한 캡슐의 사용상태를 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예의 구성 및 작용을 설명한다.

먼저, 본 발명에 의한 캡슐은 커피 분말 뿐 아니라 차, 한방 기능성 건강음료 원료, 한약재, 간식용 음료의 원료 등(이하, '충진물'이라고 한다)을 충진하고, 물 또는 기타 액체 등을 공급하여 커피나 차나 한약 또는 간식용 음료 등(이하, '음료'라고 한다)을 추출하기 위한 캡슐이다. 또한 충진물은 용해성 또는 비용해성을 가리지 않고, 또한 분말뿐 아니라 소정의 점도를 갖는 액상일 수도 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 캡슐(100)의 실시예는 상부가 개방되고, 하부에 개구부가 형성되는 몸체(110)와, 환형부(151)와 원통부(152)가 일체형성되어 삿갓형태로 형성되는 필터(150)와, 분배판(130)과, 상기 몸체(110)의 상부를 밀봉하는 커버(120)와, 상기 개구부를 밀봉하는 밀봉부재(160)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 충진물(P)은 환형부(151)상에 충진되고, 상기 충진물(P)의 상부에 분배판(130)이 위치된다. 또한 환형부(151)와 일체로 형성된 원통부(152)는 몸체(110)의 하면에 형성된 개구부의 상측에 형성된다. 또한 상기 환형부(151)와 원통부(152)상에는 섬유필터인 부직포(140)가 부착되어 있다.

또한 상기 밀봉부재(160)는 코르크 또는 연질의 합성수지재로 형성되어 상기 원통부(152)의 내측벽에 억지끼움되어 밀착됨으로써 개구부를 밀봉하는 것이다.

도 3을 참조하면, 상기 분배판(130)은 가장자리가 몸체의 플렌지(도 2의 111)에 접착되는 원형의 플레이트 형태이다. 또한 분배판(130)의 상면에는 방사상의 리브를 복수개 형성하되, 반경길이인 제1리브(133a)와, 원주에서 대략 반경길이의 1/2의 길이로 형성된 제2리브(133b)와, 가장자리만을 보강하는 제3리브(133c)을 형성한다.

또한 상기 분배판(130)은 액체가 통과하는 관통공(132)이 형성되는데, 상기 관통공(132)은 상광하협(上廣下狹)의 원추형태로 형성된 것을 알 수 있다. 구체적으로는 관통공의 상면(132a)이 하면(132b)보다 면적을 크게 형성된다(D1>D2). 상기 하면(132b)은 충진물(P)이 통과되지 않도록 충진물의 직경보다 작게 형성하는 것이 원칙적으로는 바람직하지만, 한편으로는 액체의 원활한 공급을 방해하지 않아야 하므로 이러한 두가지 기준에서 적당하게 선택한다. 또한 상기 관통공의 상면(132a)은 하면보다 3~10배의 면적으로 형성한다. 이와 같이 구성함으로써, 액체의 공급은 원활하게 하면서도 충진물의 비산을 방지할 수 있다.

또한 상기 관통공(132)은 상기 분배판(130)에 원주방향으로 소정의 길이를 갖도록 복수개 형성되고, 상기 분배판(130)에 동심원을 갖는 복수의 원주상에 각각 형성된다.

도 4는 필터의 평면도이고, 도 5는 저면도이며, 도 6은 단면도이다. 이를 참조하면, 상기 필터(150)의 환형부(151)와 원통부(152)는 각각 관통공(153,154)이 형성되어 있는데, 상기 관통공(153,154)은 상협하광(上狹廣下)의 원추형태로 형성된다.

구체적으로는 관통공의 상면(153a,154a)이 하면(153b,154b)보다 면적을 작게 형성된다(D3<D4, D5<D6). 관통공의 상면(153a,154a)은 충진물(P)이 통과되지 않도록 충진물의 직경보다 작게 형성하는 것이 원칙적으로는 바람직하지만, 한편으로는 음료의 원활한 토출을 방해하지 않아야 하므로 이러한 두가지 기준에서 적당하게 선택한다. 또한 상기 관통공의 하면(153b,154b)은 상면의 면적의 3~20배 면적으로 형성한다. 이와 같이 구성함으로써, 음료의 토출은 원활하게 하면서도 진공흡입 또는 가스 충진시 충진물이 캡슐 외부로 빠져 나오는 것을 방지할 수 있다.

또한 상기 관통공(153,154)은 원주방향으로 소정의 길이를 갖도록 복수개 형성되고, 상기 동심원을 갖는 복수의 원주상에 각각 형성된다.

또한 상기 환형부(151)와 원통부(152)의 상면의 저부에는 방사상으로 리브(155,156)가 형성되어 있다.

이와 같이 필터(150) 및 부직포(140)를 구비하기 때문에 진공흡입 또는 가스 충진시 충진물이 캡슐 외부로 빠져 나오는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 캡슐의 제조방법을 설명한다.

먼저, 상부가 개방되고 하부에 개구부(114)가 형성된 몸체(110)의 내부에 부직포(140)가 부착된 삿갓형태의 필터(150)를 접착한다(도 7 참조).

다음으로, 상기 필터(150)의 환형부(151)에 충진물(P)을 충진한다(도 8 참조).

다음으로, 상기 몸체(110)의 내측 상부에 분배판(130)을 장착하고, 몸체의 상면을 커버(120)로 밀봉한다(도 9 참조).

다음으로, 캡슐을 챔버(CB)로 반입하고, 챔버의 상면에 리드(LD)를 장착한다. 이 상태에서 캡슐 몸체(110)의 하면에 형성된 개구부(114)를 통해 몸체 내부를 배기하여 진공분위기를 조성하고, 경우에 따라서는 질소 등의 가스를 충진한다(도 10 참조).

마지막으로 가스가 충진되면 척(CH)으로 밀봉부재(160)를 밀어올려 필터의 원통부(152) 내측벽에 억지끼움하여 밀착시키면 비로소 캡슐이 밀봉되어 제조가 완료된다(도 11 참조).

도 12를 참조하여 본 발명에 의한 캡슐의 사용상태를 설명한다.

먼저, 액체공급펀치(HP)가 커버(120)를 관통하고, 한편으로는 하부펀치(LP)를 이용하여 캡슐 몸체(110)의 하면에 개구부(113)를 형성한다. 몸체(110) 하면의 개구를 용이하게 하기 위하여 언더컷부를 형성하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 액체공급펀치(HP)의 내부를 통해 고압의 액체를 공급한다.

이와 같이 공급된 액체는 분배판(130)의 관통공(132)을 통해 균일하게 공급된다. 이 때, 고압의 액체에 의해 충진물(P)이 비산할 수 있으나, 분배판(130)의 관통공(132)의 협소한 하면(도 3의 132b)에 의해 분배판(130)의 위로 비산되는 것이 방지된다.

다음으로 충진물이 용해되거나 우려져 추출된 음료는 부직포(140)와 필터(150)의 환형부(151)에 형성된 관통공(153)을 통과하여 캡슐 몸체의 하면에 형성된 개구(113)를 통해 추출된다.

100: 캡슐 110: 몸체
120: 커버 130: 분배판
132: 관통공 133a, 133b, 133c: 리브
140: 부직포 150: 필터
151: 환형부 152: 원통부

Claims (7)

1) 상부가 개방되고 하부에 개구부가 형성되는 몸체를 형성하는 단계;
2) 환형부와, 상기 개구부의 상측에 위치하며 하면은 개방되고 상면은 폐쇄된 원통부가 일체로 형성되는 필터를 상기 몸체의 내측 하부에 장착하는 단계;
3) 상기 환형부에 충진물을 충진하는 단계;
4) 상기 몸체의 내측 상부에 액체를 분배하도록 관통공이 형성된 분배판을 장착하는 단계;
5) 상기 몸체의 상부를 커버로 밀봉하는 단계;
6) 상기 개구부를 통해 상기 몸체의 내부를 배기하는 단계; 및
7) 상기 개구부를 밀봉하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 캡슐제조방법.

제1항에 있어서,
상기 6)단계는 상기 몸체 내부를 배기하면서 상기 몸체 내부에 가스를 충진하는 것을 특징으로 하는 캡슐제조방법.

제1항에 있어서,
상기 7)단계는 상기 원통부의 내벽에 밀봉부재를 밀착시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 캡슐제조방법.

제3항에 있어서,
상기 밀봉부재는 코르크 또는 합성수지재인 것을 특징으로 하는 캡슐제조방법.

제1항에 있어서,
상기 환형부 또는 원통부의 상면에는 관통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 캡슐제조방법.

제5항에 있어서,
상기 관통공은 상협하광(上狹下廣)의 원추형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 캡슐제조방법.

제1항에 있어서,
상기 환형부 또는 원통부의 상면에는 섬유필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 캡슐제조방법.

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