KR101326682B1 - 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커에 관한 것으로,
보다 상세하게는 캡슐 또는 부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩 타입의 카트리지, 특히 음료 파우더가 내장된 카트리지에 고온·고압의 물을 분사하여 에스프레소, 홍삼액 등의 음료를 제조하는 것으로, 특히 제조사별로 크기와 모양이 다른 캡슐 카트리지 또는 부직포 형 카트리지 등 종류에 무관하게 이들을 모두 수용하여 사용할 수 있도록 복수의 리셉터클을 보관할 수 있는 장착부를 채용한 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커는 개구부 및 플렌지를 구비한 바디와, 상기 바디의 개구부를 덮고 플렌지에 부착되는 테두리를 구비한 커버시트를 포함하고, 추출대상체가 내장된 카트리지; 상기 카트리지를 수용하는 끼움부를 갖고, 추출액 소통로와 중앙 배출공이 형성된 본체를 갖는 카트리지 리셉터클; 상기 리셉터클 본체의 끼움부를 덮고, 상기 카트리지의 커버시트를 가압하는 하향 볼록형 캡바디를 갖는 유니버설 캡; 을 포함하여 이루어진다.

Description

카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커{UNIVERSAL BEVERAGE MAKER}

본 발명은 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커에 관한 것으로,

보다 상세하게는 캡슐 또는 부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩 타입의 카트리지, 특히 음료 파우더가 내장된 카트리지에 고온·고압의 물을 분사하여 에스프레소, 홍삼액 등의 음료를 제조하는 것으로, 특히 제조사별로 크기와 모양이 다른 캡슐 카트리지 또는 부직포 형 카트리지 등 종류에 무관하게 이들을 모두 수용하여 사용할 수 있도록 복수의 리셉터클을 보관할 수 있는 장착부를 채용한 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커에 관한 것이다.

음료 추출 장치, 특히 분쇄된 음료가 담긴 카트리지에 고온 및 고압의 물을 분사하여 음료를 추출하는 음료 메이커와 관련된 종래기술로는

특허등록 제10-0236856호(등록일자 1999년10월05일 [카트리지 추출용 장치 및 카트리지 홀더]가 있는데, 상기 등록 특허는 어떠한 에스프레소 기계에도 적합하도록 구성된 카트리지 추출용 장치를 제공하고자 제안된 것이다.

또 특허공개 제10-2010-0113447호(공개일자 2010년10월21일) [캡슐 센터링 기구를 구비한 1회용 캡슐로부터 음료를 제조하기 위한 주입장치]가 있는데,

상기 공개특허는 1회용 캡슐로부터 음료 또는 기타 식품을 제조하기 위한 주입장치에 관한 것으로, 1회용 캡슐에 수용된 물질을 추출 혹은 희석함으로써 음료 또는 기타 뜨거운 음료를 제조하기 위한 주입장치에 관한 것이다.

나아가 특허등록 제10-1067540호(등록일자 2011년09월19일) [음료를 생성하기 위한 방법 및 장치]가 있는데,

상기 등록특허는 음료 전구 물질 액체는, 음료 카트리지를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성된 제조 챔버의 폐쇄의 개시에 기초하여 공급될 수 있다. 뚜껑 제어 기구는 저장통으로의 접근을 막도록 제 위치에 저장통 뚜껑을 잠글 수 있고, 제조 챔버의 폐쇄에 응답하여 저장통으로의 접근을 허용하도록 뚜껑을 해제할 수 있고, 저장통 뚜껑은 제조 챔버가 개방될 때 동시에 자동으로 개방될 수 있으며, 저장통 뚜껑은 저장통을 공압식으로 밀봉할 수 있어, 예를 들어, 저장통을 제조 챔버로 수력으로 가압되게 하고, 저장통 내의 물은, 예를 들어 히터로의 전력을 차단하는 열 차단 스위치의 개방에 기초하는, 물이 충분하게 가열되었다는 감지에 응답하여, 제조 챔버에 공급되도록 구성되어 있다.

아울러 특허공개 제10-2011-0122702호(공개일자 2011년11월10일) [음료 조제 기계]가 있는데, 상기 공개특허는 음료 성분의 사전-포장 용기(prepackaged container)를 이용하는 유형의 음료 조제 기계에 관한 것이다.

그러나 이들 종래기술을 비롯한 종래 음료 메이커는

캡슐 또는 부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩 타입의 카트리지가 제조사 마다 모두 다르고, 이에 따라 카트리지를 수용하는 수용부재(receptacle)의 형상도 모두 달라 소비자가 다양한 음료를 마시려고 하는 경우 음료 메이커를 그에 맞게 다시 구매해야 하는 문제가 있어 과도한 구매 비용이 소요되며, 마음대로 원하는 음료제품을 맛 볼 수 없다는 문제점을 안고 있다.

이에 본 발명은 제조사별로 크기와 모양이 다른 카트리지 모두를 안정적으로 밀폐시켜 음료 추출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하향 볼록형 캡바디를 구비한 유니버설 캡을 도입하고, 상기 캡바디의 구형 천정 중 어느 일부 또는 모두가 카트리지의 커버시트의 상면에 밀착되는 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명은 사용자가 원하는 대로 선택하여 음료를 추출할 수 있도록 하기 위하여 다양한 이종 카트리지에 맞는 복수의 리셉터클을 보관할 수 있는 장착부를 채용한 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 상기 장착부의 음료, 특히 음료 카트리지를 넣고 빼는 것이 쉬우면서도, 음료 추출 시 열수의 누설 문제 또한 없도록 한 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 회전수단에 의한 회전체 회전 시 카트리지 리셉터클이 하우징의 노즐 위치에 정확하게 머물도록 하는 정지수단을 도입한 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 회전수단에 의한 회전체 회전 및 진퇴수단에 의한 카트리지 리셉터클 삽입을 용이하게 하도록 파지부와 구속요소를 도입한 진퇴수단을 포함하여 이루어지는 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 음료 메이커의 하우징과 힌지 결합하여 상기 회전체를 개폐시키는 커버덮개를 더 구비한 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 음료 추출 시 사용자의 미적 기호를 충족시키기 위하여 크레마(거품)를 다량 발생시킬 수 있는 제1, 제2거품발생수단을 구비한 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커는

개구부 및 플렌지를 구비한 바디와, 상기 바디의 개구부를 덮고 플렌지에 부착되는 테두리를 구비한 커버시트를 포함하고, 추출대상체가 내장된 카트리지;

상기 카트리지를 수용하는 끼움부를 갖고, 추출액 소통로와 중앙 배출공이 형성된 본체를 갖는 카트리지 리셉터클;

상기 리셉터클 본체의 끼움부를 덮고, 상기 카트리지의 커버시트를 가압하는 하향 볼록형 캡바디를 갖는 유니버설 캡; 을 포함하여 이루어진다.

또한 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커에서 상기 유니버설 캡은 상기 하향 볼록형 캡바디의 구형 천정 중 어느 일부 또는 모두가 상기 커버시트의 상면에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커는 상기 리셉터클이 결합되어 추출이 행해지는 추출부와, 상기 리셉터클을 보관할 수 있는 보관부를 포함하는 장착부를 구비한 하우징을 더 포함하여 이루어지고, 상기 하우징은 상기 장착부를 개폐하는 제1커버덮개가 구비되어 있고,

상기 제1커버덮개는 상기 추출부만을 개폐하는 힌지 결합된 제2커버덮개를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커는 제조사별로 크기와 모양이 다른 카트리지 모두를 원하는 대로 선택하여 음료 등의 음료를 추출할 수 있도록 하기 위하여 하향 볼록형의 캡바디를 구비한 유니버설 캡을 채용하고, 상기 캡바디의 구형 천정 중 일부 또는 모두가 카트리지의 커버시트의 상면에 밀착되도록 이루어짐으로써,

리셉터클에 수용된 다양한 카트리지의 종류에 상관없이 커버시트 상면을 밀폐할 수 있으며, 또 리셉터클에 수용되고, 유니버설 캡에 의하여 밀폐되어 추출용매, 특히 고온·고압의 물이 카트리지를 통과하지 않고 무단 유출되는 상황을 원천적으로 방지하면서도, 추출 완료 후 카트리지 분리 시 카트리지 커버시트의 추출 구멍을 통하여 추출 잔액이 노출되어 있는 상황을 방지할 수 있다.

또 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커는 다양한 이종 카트리지에 맞는 복수의 리셉터클을 보관할 수 있는 장착부를 채용하여 제조사별로 크기와 모양이 다른 카트리지 모두를 원하는 대로 선택하여 음료를 추출할 수 있고, 또 상기 장착부의 음료, 특히 음료 카트리지를 넣고 빼는 것이 쉬우면서도, 추출 시 열수의 누설 문제 또한 없도록 하였으며, 나아가 상기 장착부를 회전수단에 의한 회전체로 구성되도록 함으로써, 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있으며, 상기 회전체의 회전 시 카트리지 리셉터클이 하우징의 노즐 위치에 정확하게 머물도록 하는 정지수단을 도입하여 추출 실패 가능성이나 열수 누설 위험성을 제거할 수 있다.

또 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커는 제1, 제2거품발생수단을 도입하여 도입하여 음료의 거품, 즉 크레마(Crema)를 증가시켜 에스프레소 특유의 풍미를 향상시킬 뿐만 아니라, 홍삼액과 같이 서양인들에게 생소한 음료도 거품을 발생시킬 수 있어 서양인들이 보다 쉽게 다양한 음료를 접할 수 있는 기회를 증대 시킬 수 있다.

또 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커는 상기 보관부를 개폐하는 제1커버덮개와 추출부만을 개폐하는 제2커버덮개를 도입하여 음료 추출 시 추출부의 제2커버덮개를 통하여 카트리지의 손쉬운 교체가 가능할 뿐만 아니라, 다양한 종류의 리셉터클을 보관부에 보관하여 사용자가 원하는 종류의 카트리지에 맞게 리셉터클을 선택하여 손쉽게 교체 사용할 수 있어, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커의 요부 분해 사시도.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커의 요부 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커에서 도시각을 달리한 요부 사시도.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커의 제1실시예를 도시각을 달리한 외관 사시도.
도 9은 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커의 제1실시예의 1차 분해 사시도.
도 10은 본 발명에 다른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커의 제1실시예의 2차 분해 사시도.
도 11은 본 발명에 다른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커의 제2실시예의 외관 사시도.
도 12는 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커의 제2실시예의 1차 분해 사시도.
도 13은 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커의 제2실시예의 2차 분해 사시도.
도 14는 도 6과 다른 형태의 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커를 개략 도시한 사시도.
도 15는 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커의 천공디스크와 거품디시크를 도시한 사시도 및 단면도.
도 16 내지 도 17은 본 발명의 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커의 리세터클 사시도와 분해 사시도.
도 18 내지 도 19는 본 발명의 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커의 제3실시예를 개념 사진도.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~, ~제3~ 및 ~제4~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 유니버설 캡(53) 및 이를 이용한 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커(M), 특히 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1, 도 9 및 도 10을 참고하여 특정하면,

도시한 그대로의 상태에서 상하좌우를 나누고, 다른 도면과 관련된 설명에서도 이 기준에 따라 방향을 특정한다.

먼저, 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커에 사용될 수 있는, 본 발명의 핵심 중 하나인 유니버설 캡(53)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이

제조사별로 크기와 모양이 다른 카트리지(CR)와 무관하게 이들을 모두 수용하여 사용할 수 있도록 복수의 리셉터클(receptacle)(30)을 구비한 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커(M)에 사용될 수 있다.

유니버설 캡(53)은 카트리지(CR)가 수용된 리셉터클(30)을 덮고, 추출용매, 특히 고온·고압의 물이 카트리지를 통과하여 추출대상체(주로, 음료 분말)에 대한 추출을 행하도록 하며, 추출 없이 맹물이 무단 배출되는 상황을 방지하는 기본 기능과,

형상과 크기가 다른 이종 카트리지를 도입하여 이들 이종 카트리지 모두에 대하여 하나의 캡을 범용적으로(universal) 사용하여도 밀폐성을 보장하여 추출 용매가 추출 없이 무단 배출되는 상황을 방지하는 기능을 하며, 이를 위하여 유니버설 캡(53)은 복수의 밀폐부를 구비하고 있다.

도시된 카트리지(CR)는 캡슐(capsule)(또는 용기(pod)) 형태인데, 필요에 따라 부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩 타입의 카트리지 형태에도 유니버설 캡을 적용할 수 있다.

도시된 캡슐(또는 용기(pod))형 카트리지(CR)의 구성을 살펴보면, 용기형 바디(C)에 먼저 하부 메쉬디스크(57)가 내장되고, 이어 추출대상체, 즉 음료분말(P)이 내장되며, 그 위에 상부 메쉬디스크(53B)가 덮이며, 이어 바디(C)의 개구부(Ca)는 가능한 진공포장 상태에서 커버필름(C1)이 덮여 바디(C) 상부 플렌지(Cb)에 부착되는 형태이다.

상기 메쉬디스크(53B)는 복수의 분산홈, 특히 특유의 동심원 구조와 방사상 구조가 겹친 형태의 분산홈(53g)들을 갖고,

이 분산홈을 따라 열수 통과공(53w)들이 형성되어 있으며, 메쉬디스크(53B)의 하면 중앙에는 상광하협(上廣下狹) 형상의 중앙돌기(53n)가 형성되어 있다(도 10의 우측 세 번째(상부에서부터) 일점 쇄선 원 내의 저면 관찰 사시도에서 확인 가능).

도 10 및 도 1에서, 상기 중앙돌기(53n)는 추출용매 유통수단(50), 특히 주사 바늘 형태로 첨단부를 갖는 노즐, 즉 천공핀(53A)을 핵심으로 하는 상부 파괴수단(50A)인 경우,

천공핀(53A)에 의한 카트리지(CR) 커버시트(C1)의 파괴, 천공 후 펌프에서 공급되는 고온·고압의 용매, 즉 추출용 물은

상기 상부 메쉬디스크(53B)에서 상광하협(上廣下狹) 형상의 중앙돌기(53n)(도 10 참조)로 인하여

메쉬디스크의 얇은 두께에도 불구하고

상부에 중앙에 형성된 요홈부(53r)(도 1 및 도 2 참조)에서 방사상으로 퍼져 이동하고,

이어 분산홈(53g)들과 열수 통과공(53w)에 의하여 넓게 퍼져 추출대상체, 즉 음료분말(P)과 만나게 되고 추출을 시작한다.

다음으로 카트리지(CR)의 바디(C) 내부를 원활하게 통과한 고온·고압의 물은 추출을 행한 후,

하부 메쉬디스크(57)에 의하여 추출 액체만 배출되고 찌꺼기는 그 위에 체류하게 된다.

또 하부 메쉬디스크(57)는 상부에 상향돌기(57n)를 갖는데, 이 상향돌기는 특유의 상협하광(上狹下廣)형상으로 인하여 카트리지를 통과하여 추출 기능을 수행한 열수가 음료로 바뀐 후 이 상향돌기를 타고 넓게 퍼지면서 메쉬디스크(57)의 구멍들을 통과하여 아래로 배출될 수 있다.

도시된 캡슐형 카트리지는 개구부(Ca)와 플렌지(Cb)를 구비한 바디, 추출대상체(P)가 상기 바디에 내장된 상태에서 상기 바디의 플렌지에 결합되어 개구부를 덮은 커버시트(C1)를 포함하여 이루어진다.

이러한 카트리지의 기본 구성은 그러나 추상화된 개념으로 볼 때 다공성 외피로 포장된 팩 타입 카트리지 역시 마찬가지이다.

즉, 다공성 '하부외피'를 '바디'로 분류할 수 있고, '상부외피'를 '커버시트'로 분류할 수 있으며,

제조방법 및 조립순서와 무관하게 추출대상체를 내장한 '상부외피'와 '하부외피'는 분리될 수 있고, 분리된 하부외피는 '개구부'를 가지며, 상호 접합된 상부외피와 하부외피는 접합면에 각각 '테두리' 및 '플렌지'를 갖는다.

또 다공성 외피로 포장된 팩 타입 카트리지 역시 추출용매, 즉 고온·고압의 물이 카트리지를 거치지 않고 새서 무단으로, 맹물이 배출되는 상황이 방지되어야 하며, 이를 위하여 상하 외피의 플렌지를 기점으로 밀폐하는 방식을 취하게 된다.

따라서 본 발명의 유니버설 캡 및 이를 이용한 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커는 카트리지의 종류에 무관하게 범용적으로 적용할 수 있는 개념을 갖는다.

다음으로 리셉터클(30)은 카트리지(CR)를 수용하는 끼움부(31A)를 구비한 본체(31)를 포함한다.

본질적으로 상기 끼움부의 형상 및 크기는 카트리지(CR)에 따라 변형된다. 본 발명에서는 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커(M) 구현을 위하여 복수의 리셉터클(30)을 도입하고 있으며, 본체의 끼움부는 이종 또는 동종의 것이다.

용기(pod)형 카트리지(CR)는 커버시트(C1) 및 바디(C) 저면의 천공이 필수적이어서,

추출용매 유통수단은 천공핀(53a)을 본질로 하는 상부 파괴수단(50A)과,

천공돌기(55a)를 본질로 하는 천공디스크(55)로 구성된 하부 파괴수단(50B)을 구비한 것으로 도시되어 있다.

그러나 카트리지의 파괴, 천공이 필수적인 것은 아니어서 이를 포괄하여 추출용매 '유통수단'으로 지칭하고 있다.

도시된 용기(pod)형 카트리지(CR)의 바디(C) 하면은

카트리지의 리셉터클 본체 끼움부(31A) 장착 즉시,

또는 도 10의 레버(L)에 의한 락킹 완료시,

또는 천공핀(53a)을 통한 고온·고압의 추출용 물 공급으로 수압에 의하여 카트리지 바디(C) 저면이 변형 하강 시

천공디스크(55)의 천공돌기(55a)와 접촉하여 천공, 파괴가 이루어질 수 있다.

상기 천공디스크(55) 하부에는 거품디스크(59)가 배열되어 있다.

상기 거품디스크는 열에 강하고 환경호르몬 노출 위험이 적은 실리콘 소재나 기타 안전소재로 제조되는 것이 바람직하며,

도 1에서 천공디스크(55) 중앙에 치우친 추출 음료 통과부(55b)를 통하여 배출되는 추출음료가 방사상으로 배열된 안내로(59b)를 따라 거품디스크(59) 외곽으로 퍼진 후,

각 안내로 끝의 통공(59a)을 통과하면서 체류시간의 증대로 음료, 특히 커피와 같은 에스프레스 특유의 풍미를 향상시키는 거품 또는 크레마(Crema, 조밀한 황금빛 갈색의 거품으로 에스프레소(Espresso) 샷을 덮는다)를 증가시킨다.

또 도 1 우측 하부 일점 쇄선 원 내 사시도에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 리셉터클(30) 본체(31) 저면부(37)에는

거품디스크(59)의 안내로(59b)에 상응하는 방사상 소통로(37a)가 형성되어 있고, 이 소통로들은 중앙의 배출공(37c)과 연결되어 있으며,

중앙 배출공(37c) 둘레에는 복수의 방사상 이격기둥(37b)이 돌출 형성되어 있어,

리셉터클 바디 저면부(37)의 배출공(37c)에 거품디스크(59)의 중앙 결합돌기(59c)(상광하협 형상으로 쉬운 조립 과정 및 안정된 결합상태 유지가 가능하다)(도 1 우측 두 번째 일점 쇄선 원 내 저면 관찰 사시도 참조)가 안정되게 결합되어 있고,

거품디스크(59)의 하부 중앙 결합돌기(59c) 둘레의 환홈(도 2 참조)에는 안정되게 이격기둥(37b)이 결합되어 있어,

막힘없이 추출음료는 거품디스크(59)의 각 배출공(37c)에서 빠져 나와 다시 방사상 소통로(37a)를 지나 중앙 배출공(37c)를 거쳐

최종적으로 풍부한 크레마가 형성된 상태로 회전체(20) 결합부(21) 중앙위치의 노즐연통공(20n)과 하우징의 노즐(13)을 거쳐 음료수용부(10A)에 위치한 컵으로 떨어진다.

나아가 이러한 거품디스크(59)의 통과부(55b)를 거쳐 거품디스크(59)의 거품디스크(59) 안내로(59b) → 통공(59a) → 통공(59a) → 리셉터클(30) 본체(31) 저면부(37)의 소통로(37a) → 배출공(37c)을 거치는 지그재그 추출액 유통 경로와, 리셉터클(30) 본체(31) 저면부(37)의 이격기둥(37b) 및 거품디스크(59)의 하부 중앙 결합돌기(59c) 등의 부재는 고압으로 추출된 후 배출되는 추출액의 배출압을 감압하여 안전성 및 사용 편리성을 향상시킬 수 있다.

도 1 및 도 2에서, 본 발명의 핵심 중 하나인 유니버설 캡(53), 특히 캡바디(T)는 상기 리셉터클(30) 본체(31)의 끼움부(31A)를 덮고, 상기 카트리지(CR) 커버시트(C1)의 테두리(C1a)와 접촉하는 제1밀폐부(T1)와 커버시트(C1)의 테두리(c1a) 내측 상면과 접촉하는 제2밀폐부(T2)를 갖는다.

도 1에서 편의상 커버시트(C1)의 테두리(C1a)는 점선으로 구분하여 영역을 표시하였다.

상기 제1밀폐부(T1)는 캡(53)과 카트리지의 커버시트(C1) 사이로 공급되어 카트리지(CR)를 통과하여 추출을 행하는 용매가 카트리지(CR)의 영역 밖으로 누설되어, 무단 배출되는 상황이 발생되는 것을 막는 역할을 하며,

상기 제2밀폐부(T2)는 도시된 카트리지(CR)가 채용될 수 있는 카트리지 중 가장 큰 것이라면, 그보다 작은 카트리지의 커버시트 테두리와 접촉 말착하여 추출용매의 누설을 방지하는 역할을 하기 위한 것이다.

이러한 제2밀폐부(T2)를 구성하는 돌기는 복수 개 구비될 수 있고,

제1 및 제2 밀폐부(T1)(T2)는 채용되는 카트리지(CR)의 테두리 형상에 맞게 원형, 사각형, 삼각형 등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 기본적으로 각 카트리지 커버시트 테두리 상면에 균일하게 밀착할 수 있도록 단절 없이(폐회로를 구성함) 동일 높이를 갖는 것이 바람직하다.

다음으로 본 발명의 음료 메이커는 상기 카트리지(CR)의 내부로 추출용매를 공급하는 노즐을 포함하는 유통수단(50)을 더 포함하며,

나아가 상기 유니버설 캡(53), 특히 캡바디(T)는 상기 노즐을 둘러싸고 상기 커버시트(C1) 상면과 접촉하는 제3밀폐부(T3)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 제3밀폐부(T3)는 리셉터클(30)의 본체(31)에 수용되고, 유니버설 캡(53)에 의하여 밀폐되어 추출용매, 특히 고온·고압의 물이 카트리지를 통과하지 않고 무단 유출되는 상황을 원천적으로 방지하는 역할을 보조하며,

본질적으로는 추출 완료 후 카트리지(CR) 분리시 카트리지 커버시트(C1)의 추출 구멍을 통하여 추출 잔액이 노출되어 있어, 음료 메이커 사용자의 손에 묻거나 열수 잔수로 인한 화상을 입히는 상황이나 주변에 흘러 오염을 일으키는 상황의 발생을 방지하는 기능을 한다.

이러한 제3밀폐부(T3)는 노즐, 특히 도면에서는 상부 파괴수단(50A)의 천공핀(53a)에 인접배열되어 있어 추출용매 구성수단을 이루는 노즐(천공핀) 둘레를 감싸 추출용매가 커버시트 상부로 솟아 올라 누출되는 상황을 방지하게 된다.

상기 제3밀폐부는 노즐의 테두리 형상에 맞게 형성되나 원형인 것이 무난하고, 역시 각 카트리지 커버시트 테두리 상면에 균일하게 밀착할 수 있도록 단절 없이(폐회로를 구성함) 동일 높이를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 사용된 카트리지의 커버시트 테두리 내측과 접촉하는 제2밀폐부(T2)는 어느 정도 제3밀폐부의 기능, 즉 추출용매 잔액의 노출 방지 기능도 수행한다. 따라서 포괄적이고 일정 정도 추상화된 개념의 구성요소인 제2밀폐부와 제3밀폐부는 실제 구현될 경우(물화(物化))될 경우, 하나의 돌기 또는 요홈(단절 없이(폐회로를 구성함) 동일 높이(또는 깊이)를 갖는 것이 바람직함)에 의하여 통합 구현될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 유니버설 캡(53)은 후술하는 바와 같이 레버(L)와 연계된 락킹부재(40)에 의하여 승하강되어 천공핀(53a)이 카트리지 커버시트 천공 작업을 수행하고,

또 캡(53)의 승하강 밀폐가 가능하도록 승강드럼(51)에 결합되는 가압디스크(53A)와 밀폐부를 구비한 캡바디(T)의 조립체로 구성된다.

보다 구체적으로, 도 1 및 도 10에서 확인할 수 있는 바와 같이,

상기 가압디스크(53A)가 나사돌기(53p)를 통하여 대응되는 승강드럼(51)의 나사공(51b) 각각에 끼워지고, 이어 볼트가 세 나사돌기에 끼워져 확고한 고정을 보장하게 되며,

또 상기 가압디스크(53A)는 승강드럼에 결합되기 전에 중앙 장착공(53h)에 천공핀(53a)이 그 걸림턱(53a')에 의하여 구속 결합되며, 수밀성은 걸림턱 상부에 결합된 오링(53b)을 통하여 보장하게 된다.

또 도 1 우측 첫 번째 일점 쇄선 원 내 절개 사시도에서 확인할 수 있는 바와 같이,

캡(53) 바디(T)는 내향 결합홈(Ta)을 가져, 여기에 가압디스크(53A)가 수용되어 상호 결합되며, 밀폐성 보장을 위한 연질 가요성 캡바디(T)의 결합홈(Ta)의 하면에는

환형 함몰 형상의 유격부(Tb)가 형성되어 있어

가압력 전달과 밀폐성 보장을 위한 경질 가압디스크(53A)의 테두리 결합이 용이하게 이루어지도록 되어 있다.

도 1, 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 리셉터클(30)은 본체(31)의 끼움부(31A) 둘레에 밀착부(35A)를 갖고, 상기 유니버설 캡(53), 특히 캡바디(T)는 상기 리셉터클 본체(31)의 밀착부(35A)와 접촉하는 제4밀폐부(T4)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 제4밀폐부(T4)는 캡(53)과 리셉터클(30)의 결합, 밀착상태에서 고온·고압(예: 15bar)의 추출용매가 외부로 누설, 분사되어 화상 등의 큰 피해를 일으키는 것을 확실히 방지하기 위하여 폐쇄상태의 확고함과 안정성 향상을 위한 것이다.

이러한 밀착부(35A)는 리셉터클 본체(31)의 끼움부(31A) 둘레를 따라 단절 없이 형성된 돌기 형태이고,

또 제4밀폐부(T4)는 캡바디(T) 하면 테두리를 따라 함몰 형성된 요홈 형태로, 상호 맞물림(암결합부 역할을 하는 요홈 전체에 수용되는, 수결합부 역할을 하는 돌기형 제4밀폐부에 집중할 때) 또는 엇물림(밀착부(35A) 외면과 제4밀폐부(T4)를 이루는 외고가 스커트(skirt)에 집중할 때) 형태일 수 있다.

나아가 도 3에서, 캡(53)과 리셉터클(30)의 결합상태에 대한 안정성은 또 카트리지(CR) 바디(C)의 플렌지(Cb) 하부를 지지하는 상기 리셉터클(30) 본체(31)의 받침부(35B)에 의하여 향상된다. 이는 박형의 카트리지 바디(C)에 대하여 상면에서만 캡바디(T)의 제1밀폐부(T1)가 가압하는 것만으로는 충분히 밀폐력을 보장하기 못할 수 있기 때문이다.

이어서 도 2 상부 일점 쇄선 원 내에 도시된 대안적 구현예의 캡(53)은 캡바디 천정이 아래로 돌출되어 있는데,

부드럽게 구배형태로 돌출된 이 캡바디 천정으로 인하여 고온·고압의 추출용매가 유통수단(50)의 노즐, 즉 천공핀(53a)에서 분출되어 카트리지(C) 내부를 채울 경우 보다 더(도 2의 기본 형태 및 도 3의 구현예 보다 더) 빠르게 카트리지(CR)의 커버시트(C1)가 천정(Tc)에 밀착될 수 있다.

또 도 2 상부 일점 쇄선 원 내에 도시된 대안적 구현예에서는 천공핀(53a)에 의한 파괴로 형성된 커버시트의 구멍을 통하여 상부로 추출용매 또는 추출 수행 후의 잔액이 누출되더라도

구배 돌출된 천정으로 인하여 커버시트는 중앙을 향하여 기울어진 형태로 변형되므로

캡 분리 전 또는 추출 완료에 후 캡(53)의 분리시 추출용매 또는 추출 여액은 자중에 의하여 카트리지(CR) 커버시트(C1)의 경사면을 따라 흘러 뚫린 중앙 구멍으로 다시 들어가게 된다.

이하에서는 상술한 구배형태로 돌출된 캡바디 천정을 갖는 유니버설 캡의 다른 구현예를 보다 상세히 설명한다.

상기 유니버설 캡(53)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 하향 볼록형 캡바디(T)를 구비할 수 있다.

상기 카트리지(CR)의 커버시트(C1)는 카트리지(CR) 내부를 밀폐하고 있으나, 상하 방향으로 소정의 변형이 가능하고, 상술한 바와 같이, 유통수단을 통한 고온, 고압의 물이 카트리지(CR) 내부로 분출될 경우 상기 커버시트(C1)는 열수의 수증기와 열수의 팽창 압력에 의하여 상측으로 부풀어 오른다.

상기 커버시트(C1)가 상측으로 부풀어 오를 경우 부푼 공간만큼의 카트리지(CR) 내부 압력 저하가 발생되어, 고온·고압의 열수를 통한 음료 추출의 기능이 저하될 수 있다.

따라서 본 발명은 하향 볼록형 캡바디(T)를 도입하여 후술하는 락킹부재(40)를 통해 상기 유니버설 캡(53)이 하강하여 밀폐 상태를 유지할 경우 상기 카트리지(CR)의 커버시트(C1)를 하측으로 가압 변형시킴으로써,

커버시트(C1)가 부풀어 오르는 것을 방지하여, 카트리지(CR) 내부 공간의 압력을 증대시켜 고온·고압의 열수에 의한 음료 추출기능을 극대화할 수 있다.

즉, 구형상의 천정(Tc)을 갖는 상기 하향 볼록형 캡바디(T)는 천정(Tc)의 일부 또는 모두가 상기 카트리지(CR)의 커버시트(C1)에 밀착하여 하측을 향하여 가압 변형시킴으로써, 카트리지(CR) 내부의 압력을 상승시킴과 동시에 추출용매 분출에 따른 커버시트(C1)의 부풀음 현상을 방지하여 추출대상체의 알맞는 추출이 이루어진다.

또한 상기 구형상의 천정(Tc)은 도 4에 도시된 바와 같이, 다양한 크기로 이루어진 카트리지(CR)의 커버시트(C1)를 종류에 상관없이 모두 밀착하여 밀폐할 수 있으므로 본 발명은 이종(異種)의 카트리지(CR) 추출을 손쉽게 행할 수 있다.

즉, 상술한 바와 같이, 본 발명은 다양한 종류와 크기를 갖는 카트리지(CR)를 수용할 수 있는 리셉터클(30)들을 도입하여 사용자의 기호에 맞는 음료 추출을 손쉽게 행할 수 있도록 하는 것이 주목적 중 하나인데,

상기 구형상의 천정(Tc)을 갖는 하향 볼록형 캡바디(T)를 도입하여 상이한 지름을 갖는 바디(C)를 구비한 카트리지(CR) 모두를 안정되게 밀폐시키는 것이 바람직하다.

도 4에서 크기를 달리하는 카트리지의 커버시트를 상기 하향 볼록형 캡바디가 가압 밀폐하는 모습을 확인 할 수 있으며, 도 4에서는 설명의 편의를 위하여 리셉터클의 크기를 달리하여 도시하고 있으나,

본 발명은 리셉터클의 교체를 통해 다양한 카트리지에서 음료를 추출하는 것을 주된 목적으로 하므로 상기 리셉터클이 장착부에 결합되기 위하여 같은 크기로 형성되고 내부의 카트리지 수용부만의 크기가 달라짐은 당연한 것이므로 도면에 의하여 본 발명의 권리 해석이 제한되어서는 안될 것이다.

또, 음료추출이 완료되면 카트리지(CR) 내부의 압력이 내려가는데, 본 발명은 상기 구형상의 천정을 갖는 캡바디를 도입함으로써, 구형상의 천정(Tc)에 의하여 하측으로 가압 변형된 상기 커버시트(C1)는 유니버설 캡(53)의 가압이 해제되어도 하측으로 변형된 상태를 유지하게 되므로,

고온의 추출 용매가 천공된 구멍을 통하여 일부 유출되더라도, 중앙 하측으로 변형된 상기 커버시트(C1)에 의하여 유출된 용매는 자중에 의해 카트리지(CR) 내부로 흘러들어가게 됨으로써, 사용자가 카트리지(CR)의 교체나 제거 시에 커버시트(C1) 상면의 잔존 열수에 의한 화상 등의 사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한 도 3 및 도 4에 도시된 캡바디(T)는 도 1 및 도 2에 도시된 캡바디(T)와 달리 하향 돌출된 밀폐부들을 구비하지 않음에도 불구하고, 카트리지(CR) 바디(C)의 플렌지(Cb)와 접촉하여 락킹부재(40)의 하강에 따른 밀폐부들이 형성되어 상술한 밀폐부들의 기능을 대신하게 됨으로써,

견고한 밀폐력 확보와 함께 구조 단순화에 따른 제조 용이성 향상과 제작 단가의 저감효과를 동시에 기대할 수 있을 뿐만 아니라,

따라서 본 발명은 다양한 크기를 갖는 카트리지(CR)를 안정되게 추출 가능하도록 함으로써 범용성을 높일 수 있어 사용자에게 다양한 종류의 카트리지(CR)를 쉽게 추출하여 음료를 음용하도록 하여 음료 선택의 부담감을 저감시키고, 다수의 음료 메이커를 구매해야하는 비용 부담을 저감시킬 수 있다.

한편, 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 유니버설 캡을 이용할 수 있는 본 발명에 따른 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커(M)는 크게 음료수용부(10A)를 구비한 하우징(10), 카트리지(CR)(도 1 참조)를 위한 리셉터클(30)을 포함한다.

상기 하우징(10)은 도 6의 전면 위주 관찰 사시도와 같이 음료수용부(10)가 마치 동물이 입을 벌리고 있는 것과 같이 전방으로 개구된 형상을 가지며, 저면에는 음료 등의 잔액이 떨어져 수용되는 잔액트레이(19)가 구비되어 있으며, 분리가능한 그릴(19a)이 잔액트레이(19)의 저장 공간 상부에 구비되어 있다.

상부에는 장착부(11)가 구비되어 있고, 도 9에서와 같이, 상기 장착부는 제1커버덮개(11A)에 의하여 덮여 있다.

또 약간 저면에서 관찰한 사시도인 도 7에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 음료수용부(10A) 상부 위치에 해당하는 장착부(11)의 하면에는 추출 음료 배출 노즐(13)이 구비되어 있다.

후면에서 관찰한 사시도인 도 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 열수 공급을 위하여, 또 휴대성을 위하여 물탱크(15)가 후면에 장착된다.

물탱크의 본질은 '추출용매 공급수단'이며, 음료의 본질상 수도시설에서 공급되는 물이나 생수 등 자연상태에서 획득할 수 있는 100% 물이거나, 음용 가능한 다양한 성분을 혼합한 물일 수 있으며, 이를 대표하여 '추출용매'라 할 수 있고,

따라서 하우징(10)에 장착되는 물탱크 뿐 아니라 수도꼭지, 정수기, 냉온수기 등과 연결되어 공급되는 모든 물 함유 용매 공급수단일 수 있다.

또 상기 하우징(10)의 기둥부(잔액트레이(19)가 구비된 베이스와 장착부(11)를 연결하는 부분)에는 통상의 음료 메이커와 같이 고온·고압의 물을 분사하기 위하여 보일러 및 펌프, 이의 제어 및 안전성 보장을 위한 각종 센서 및 컨트롤러 역할을 하는 마이컴 등이 구비되어 있는데, 본 발명의 핵심을 집중적으로 설명하기 위하여 이에 대한 도면 및 설명은 편의상 생략한다.

도시된 형태는 음료 메이커 중 음료 추출형 음료 메이커이나, 본 발명의 개념은 다양한 용기형 캡슐(capsule)(또는 용기(pod)) 또는 부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩 타입의 카트리지 형태에 적용될 수 있으며, 이 카트리지에 포장 제공될 수 있는 추출대상체는 음료뿐 아니라 홍차, 녹차 등일 수 있고, 따라서 본 발명은 다양한 음료 제공을 위한 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커에까지 보호범위가 미치는 것으로 해석되어야 한다.

또 상기 하우징의 '음료수용부'는 컵이 수용될 수 있도록 전방 개구된 형태를 갖는데, 이는 단지 추출된 음료가 배출되는 부분을 대표하여 도시한 것으로, 단순히(또는 악위적으로) 통상의 컵 외에 병이나 다른 용기를 수용하기 위한 구조의 것도 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

나아가 본 발명에서 '음료수용부'는 추출 음료를 공급하는 배출 노즐(13)(도시된 구조 외에 비노출형 등 다양한 구조를 가질 수 있다)로부터 호스나 튜브를 통하여 다른 장소로 추출된 음료를 이송하여 컵, 병, 보온용기 등 다양한 용기에 담는 방식을 취하는 것도 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다. 따라서 본 명세서 및 청구범위에서 '음료수용부'는 단순히 임의의 '추출된 음료 리셉터클'을 대표하여 지칭한 것이고, 또 그 중 일례인 일반적인 구조를 도시한 것에 불과하다.

다음으로 본 발명에 따른 음료메이커는 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 하우징의 일측과 힌지 결합하여 상기 카트리지 보관부를 덮는 제1커버덮개;를 포함하여 이루어진다.

상기 제1커버덮개(11A)는 음료 추출 과정을 행함에 있어, 상기 제1커버덮개(11A)와 카트리지 보관부(20) 및 카트리지 보관부(20)를 내장한 하우징 사이의 수밀성을 높이기 위하여, 상기 커버덮개(11A)를 개폐하는 제1개폐수단(11a)을 포함하여 이루어진다.

상기 제1개폐수단(11a)은 종래의 여러 결합수단으로 이루어질 수 있는데, 일례로 종래의 전기 밥솥 등에서 사용되어지는 결합 수단 또는 방법과 같이 이루어져 상기 제1커버덮개(11A)와 카트리지 보관부(20)를 둘러싼 하우징을 개방 또는 밀폐할 수 있다.

나아가 상기 제1커버덮개(11A)는 상기 제1커버덮개(11A)와 하우징의 접촉면에 별도의 패킹수단(예를 들어 오링)을 구비하여 수밀성을 보장하는 것이 더욱 바람직하다.

나아가 본 발명에 따른 제1커버덮개(11A)는 도 19의 B에서 도시된 바와 같이, 일부가 절개된 형태로 형성되고 절개된 일부가 상기 제1커버덮개(11A)와 힌지 결합하는 제2커버덮개(11B)를 포함하여 이루어진다.

도 19의 B에서는 상기 제2커버덮개(11B)가 상기 제1커버덮개를 수평방향으로 완전히 절개된 상태로 힌지 결합하여 개방된 상태가 도시되어 있으나,

보다 바람직하게는 상기 제1커버덮개의 일부가 절개되어 힌지 결합하되, 상기 카트리지 보관부의 추출부만을 개폐시키는 제2커버덮개(11B)가 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

그리고 상기 제2커버덮개(11B)는 상기 제1개폐수단(11a)과 다른 별도의 제2개폐수단(11b)을 구비하여 개폐되어지는 것이 바람직하다.

상기 제2개폐수단(11b) 역시 상기 제1개폐수단(11a)과 같이 종래에 덮개 등을 개폐시키는 결합 수단으로 이루어질 수 있는데,

보다 바람직하게는, 상기 제1개폐수단(11a)을 하우징에 구비하여 상기 하우징과 상기 제1커버덮개(11A)가 상호 개폐 가능하도록 형성되고,

상기 제2개폐수단(11b)을 상기 제1개폐수단(11a)의 상부 즉, 상기 제1커버덮개(11A)의 일부를 구성하는 제2커버덮개(11B)에 구비되어 상기 제1커버덮개(11A)와 상기 제2커버덮개(11B)가 상호 되도록 형성됨으로써,

상기 제1개폐수단(11a)과 다르게 상기 추출부만을 개폐시키도록 형성되는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 따른 음료 메이커는 복수개의 리셉터클을 구비한 카트리지 보관부를 제1커버덮개(11A)로 개폐 가능하도록 함으로써, 사용자는 원하는 리셉터클을 선택하여 손쉽게 원하는 카트리지의 음료를 추출할 수 있어, 다양한 카트리지의 종류에 상관없이 리셉터클의 보관이 용이해져 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라,

상기 추출부만을 개폐시키는 제2커버덮개(11B)를 상기 제1커버덮개(11A)에 힌지 결합시킴으로써, 사용한 리셉터클만을 분리하여 청소를 할 수 있으며, 추출부에 장착된 리셉터클을 손쉽게 확인하여 음료 추출 시 카트리지 보관부의 리셉터클을 일일이 확인해야 하는 번거로움을 줄일 수 있다.

나아가 상기 제2커버덮개(11B)와 상기 추출부사이의 수밀성 확보를 위하여 상기 제1커버덮개(11A)와 마찬가지로 별도의 패킹수단(예를 들어 오링)을 구비하여 수밀성을 보장하는 것은 당연하다.

또한 도 18에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 제1커버덮개(11A)의 일측에는 조작부(17)가 구비되며, 이는 on/off 버튼, 스팀다이얼(스팀 또는 희석을 위한 열수 배출 노즐은 편의상 도시하지 않음), 그리고 메뉴선택버튼(음료 추출량 조절, 스팀 또는 열수 배출 선택 등)로 구성되는데, 스팀다이얼은 희석, 설거지 등을 위한 열수 배출이나 스팀 배출 및 배출량을 조절하는 기능을 하며, 통상의 음료 머신과 대동소이한 기능을 구비하고 있는 것이어서 상세한 설명은 생략한다.

도 18에서는 상제 제1커버덮개에 포함되는 상기 제2커버덮개(11B)에 상기 조작부가 구비되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 당업자라면 충분히 예측하여 변형, 수정, 치환할 수 있는 것으로 본 명세서에 의하여 본 발명의 권리범위의 해석이 제한되어서는 안된다.

이어서 상기 장착부(11)는 보관부의 리셉터클을 추출부로 교체하는 작업을 생략하도록 장착부를 회전가능한 회전체로 형성 가능하다.

도 9 a및 도 10에 도시된 회전체(20)는 회전축이 수직방향으로 형성되어 있는 구조의 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커(M)인데, 도 14에는 회전축이 수평방향으로 형성된 유니버설 음료 메이커(M1)가 도시되어 있다.

일반적으로 음료 카트리지, 특히 작은 용기에 로스팅된 음료 분말을 내장하고 상부에 커버시트(C1)(도 10 참고)를 융착한 형태의 카트리지(또는 캡슐)에 대하여 커버시트가 상부(또는 하부)에 위치하도록 한 상태에서 커버시트와 용기 본체 저면을 천공하고 고온·고압의 물을 분사하여 음료를 추출하는 방식이나,

카트리지(또는 캡슐)의 커버시트와 용기 본체 저면이 측면에 위치한 상태에서 천공을 거처 음료를 추출하는 형태 또한 시중에 판매되는 음료 메이커에 채용된 방식이며,

후자의 것은 커버시트와 용기 본체 저면을 천공하여도 추출 후 카트리지(또는 캡슐)에 남아 있는 액체가 그대로 용기에 머물러 있게 되어 제거시 잔액이 떨어지지 않아 상대적으로 깔끔하다는 장점이 있다.

따라서 도 9 내지 도 13에 상대적으로 구체화하여 도시한 회전체 및 리셉터클 등의 개념은 도 14와 같이 회전축이 수평방향으로 배열된 턴터이블을 채용한 음료 메이커에도 쉽게 적용할 수 있으며, 이 역시 각각 회전체(20m), 회전체가 결합되는 하우징(10)의 장착부(11m), 카트리지 리셉터클(21m)들, 그리고 카트리지의 투입 및 배출을 위한 진퇴수단(23m)을 갖는다.

따라서 본 발명의 보호범위는 당연히 회전체 회전축이 중력방향과 일치하거나 어긋난 방향으로 배열된 음료메이커에도 미치는 것으로 해석되어야 한다.

도 6 내지 도 10에서, 하우징(10)의 장착부(11)에 축회전 가능하게 배열되는 회전체(20)는 회전수단(R)에 의하여 선회되는데, 도 9 및 도 10에 도시된 회전수단(R)은 회전체의 중앙축부(20x) 역할을 드럼에 볼트로 3점 결합되는 다이얼이며, 이 다이얼 타입 회전수단은 제1커버덮개(11A) 상부 중앙에 노출된다.

원활한 회전 보장을 위하여 다이얼 타입 회전수단(R)의 하면은 코일스프링에 의하여 탄지된다.

필요에 따라 회전체의 회전은 기어비를 변화시켜 최적의 형태로 구성하여 회전에 소요되는 힘을 최소화시켜 좀 더 부드럽게 회전하도록 구성할 수 있고, 회전체 지지 지점에 베어링 등의 구름수단을 도입할 수도 있으며, 디스크 타입 회전체의 외곽에서 힘을 가하여 선회시킬 수도 있고, 자동화하여 전동모터의 힘에 의하여 선회되도록 구성할 수도 있다.

본 발명의 회전체(20)는 도 1, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 중앙축부(20x) 외곽에 방사상으로 배열된 복수(도면에서는 5개)의 카트리지(CR) 리셉터클(30)의 결합부(21)를 갖는다.

도시된 형상은 일종의 턴테이블 구조이나, 동일한 기능을 하는 형태는 다양한 구조로 변형될 수 있다. 예를 들어 자전거 바퀴와 같이, 중앙 회전축과 방사상으로 배열된 복수의 리셉터클(일종의 홀더(holder))을 도입하고, 회전축과 각 홀더는 스포크(spokes)로 연결되는 구조를 갖도록 할 수 있다.

또 상기 회전체(20)에는 상기 카트리지(CR) 리셉터클(30)을 회전체 외부로 노출시키고 다시 수납하기 위한 진퇴수단이 구비되어 있다.

상기 진퇴수단은 특히 서랍식으로 열리고 닫혀 원하는 카트리지 종류에 맞게 선택된 리셉터클(30)을 넣고 빼내기 위한 슬라이딩부재(23)로 구성되어 있다. 이를 위하여 상기 결합부(21)는 트임부(21A)를 갖는 것이 바람직하다.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 슬라이딩부재(23)로 구성된 진퇴수단은 전면에서 잡아당길 수 있도록 손가락 투입홈(도 7 및 도 10의 하단 좌측 일점 쇄선 원 내 참조)을 갖는다.

나아가 상기 회전수단(R)에 의한 회전체(20) 회전시 카트리지(CR) 리셉터클(30)이 하우징(10)의 노즐(13) 위치에 정확하게 머물도록 하는 정지수단이 구비되는 것이 바람직한데,

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 회전체(20)의 각 결합부(21)에는 상기 하우징의 추출 음료 배출 노즐(13)에 상응하는 노즐연통공(20n)이 구비되어 있다.

상기 정지수단은 특히 상기 슬라이딩부재(23)를 구성하는 파지부(23A)와 장착패널(23B) 중 장착패널 상부에 구비된 정지스프링(25)으로 구성되며, 판스프링 타입의 정지스프링 돌출부(25a)와, 이 돌출부가 탄지 결합하는 수용부재(30) 정면의 멈춤부(31a)로 구성된다. 필요에 따라 정지수단을 구성하는 정지스프링 돌출부(25a)와 멈춤부(31a)는 다양한 기계식 또는 전자식 스토퍼로 변형 채용될 수 있다.

서랍식으로 안정적으로 출몰하기 위하여 상기 회전체(20) 결합부(21)의 트임부(21A) 양측에는 안내부, 특히 직선형 안내부(27)가 구비되어 있고,

상기 리셉터클(30) 역시 이에 상응하는 피안내부(33)를 양면에 갖는다.

상기 리셉터클(30)에 수용되는 카트리지(CR)는 기본적으로 크기와 형상이 다른 이종 카트리지를 대상으로 하여 모두 다른 끼움부(31A)를 가질수 있고,

또 필요에 따라 복수의 동종 카트리지를 내장하고 연속적으로 회전체(20)를 돌려 가며 음료를 추출하는 것이 가능하므로, 필요에 따라서 각 리셉터클(30) 본체(31)의 일부 또는 모두는 동일(크기 및 모양)한 끼움부(31A)를 가질 수 있다.

서로 크기와 형상이 같거나 다른 카트리지 각각이 알맞게 결합되도록 리셉터클(30)은 본체(31)에 구비된 카트리지(CR) 끼움부(31A)의 형상은 다양하게 선택될 수 있다.

제조 용이성과 호환성 보장을 위하여 상기 회전체(20)의 결합부(21)는 공통된 형상과 크기를 갖는 것이 바람직하며, 이에 맞게 상기 각 리셉터클은 끼움부(31A) 외의 다른 부분, 특히 전후, 양측면, 하면은 동일한 형상을 갖는 것이 바람직하다. 또 제품 구매 후 사용자가 하우징(10)의 제1커버덮개(11A)를 열고, 리셉터클(30)(홀더(holder) 또는 트레이(tray))을 교체하거나, 진퇴수단을 이용하여 리셉터클(30)을 완전히 인출 분리하고 교체할 수도 있다.

상기 리셉터클 본체는 상기 피안내부(33) 하부 양측에 걸림부(31b)를 갖고, 상기 회전체 결합부(21)에는 상기 걸림부에 결합되는 스토퍼(21a)가 구비되어 있는데, 이 스토퍼는 스프링에 의하여 탄지되는 볼(또는 탄환) 타입으로 구성되어 있다. 또 상기 리셉터클에서 카트리지(CR)를 분리하기 위하여 리셉터클을 회전체(20)에서 노출시킬 경우 상기 리셉터클(30)이 회전체(20)에서 완전히 분리되지 않도록 하는 체류부재가 걸림턱, 걸림 판스프링 등 가구, 장난감 등에서 공지된 서랍 구조를 채용할 수 있다. 또 이러한 체류부재는 필요에 따라 리셉터클이 회전체에서 완전히 분리될 수 있는 구조를 갖거나, 별도의 체류부재 해제수단을 채용하고 있는 것이 바람직하다.

상기 슬라이딩부재(23)를 이루는 파지부(23A)와 장착패널(23B)은 상호 각자의 결합공(23h)(23h')에 끼워진 볼트(미도시됨)에 의하여 결합되고,

도 10 및 도 10의 하단 좌측 일점쇄선 원 내에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 장착패널(23B)은 상면에 레일부(23a)를 갖고, 상기 리셉터클(30)은 하면에 안내홈(31B)이 형성되어 있어 상호 결합되고,

상기 파지부(23A)는 상부 일측에 하향 형성된 엇물림부(23p)를 갖고, 상기 리셉터클의 본체(31)는 이에 맞게 상향 형성된 대응 엇물림돌기(31p)를 갖는다.

이들 상하 구속요소들(23p,31p)(23a,31B)은

안정된 회전체의 회전과, 상기 정지수단인 정지스프링(24)의 돌출부(25a)와 리셉터클 본체의 멈춤부(31a)의 결합으로

카트리지 리셉터클(30)(즉 회전체의 노즐연통공(20n))이 하우징의 노즐(13) 위치에 정확하게 머물게 된 상태에서

카트리지(CR) 투입을 위하여 슬라이딩부재(23)를 당기면 정확하게 세팅된 리셉터클(30)이 인출될 수 있도록 하는 기능을 한다.

상기 판스프링 타입의 정지스프링(25)은 양단이 장착패널(23B)의 노출홈(23b)에 돌출부(25a)가 위치하는 상태에서 노출홈 양측의 레일부(23a)와 두 고정돌기(23c)에 의하여 구속 고정된다.

진퇴수단(23)과 리셉터클(30)의 구속요소들, 즉 엇물림부(23p) 및 엇물림돌기(31p)와 레일부(23a) 및 안내홈(31B)은 다양한 엇물림 형태 또는 암수 결합형태로 변형될 수 있으며,

이를 대표하여 파지수단 및 리셉터클 사이에 구비된 상부 및 하부 '레일' 구조체라고 지칭할 수 있고,

기본적으로 원운동을 하는 회전체(20) 및 리셉터클(30)들의 궤적에 맞게 원호(圓弧) 형상을 갖는다.

나아가 진퇴수단인 슬라이딩부재(23)는 상시적으로 회전체(20)에 구속되는 형태인 것이 바람직한데,

도시된 형태는 중심축부(20x)를 축으로 회전하는 회전체(20)에 대하여 각 리셉터클(30)의 멈춤부(31a) 상부의 엇물림돌기(31p)와 안내홈(31B)이 형성된 원호(圓弧) 형상의 플렌지가 움직이는 궤적은 원을 이루게 되는데,

이에 대응하여, 즉 리셉터클 본체(31)의 엇물림돌기(31p)에 대응되는 파지부(23A)의 엇물림부(23p)와 리셉터클 본체(31)의 안내홈(31B)에 대응되는 장착패널(23B)의 레일부(23a)를 갖는 진퇴수단(23)이 구비된다.

이러한 구조에서 엇물림부(23p)와 레일부(23a)를 '제1구속요소'라고 지칭하고,

엇물림돌기(31p)와 안내홈(31B)을 '제2구속요소'라고 지칭할 경우,

제1구속요소의 구간 길이는 제2구속요소와 제2구속요소 사이의 이격거리, 즉 리셉터클과 리셉터클(30) 사이의 간격 보다 길어야 한다

(도 10에서는 두 부재(30) 사이에 구비된 삼각형 부재를 확인할 수 있고,

회전체에 대한 간섭방지를 위하여 이 삼각형 부재 외곽에서 중심축부(20x)은 중앙까지의 거리(즉 반지름)는 결합된 상태에서 리셉터클(30)의 제2구속요소 외곽에서 중심축부 중앙까지의 거리보다 짧아야 한다).

이를 통하여 각 리셉터클(30)은 항상 진퇴수단(23)과 결합된 상태를 유지할 수 있고, 진퇴수단(23)이 임의 분리되는 상황이 발생되지 않게 된다.

필요에 따라 대안적으로 이러한 진퇴수단의 임의 분리 방지 구조는 도시되지는 않았으나 진퇴수단, 즉 슬라이딩부재(23)가 상기 회전체(20)의 하부 플렌지(20f)에 파지부(23A)의 하면부가 구속되는 방식으로 구성될 수 있고,

이 플렌지(20f)는 트임부(21A) 부위에서는 없으며,

리셉터클(30)이 결합된 상태에서 평면에서 관찰했을 때 플렌지(20f)와 상기 제2구속요소는 간극이 없어(단, 리셉터클의 진퇴를 위한 미세 유격은 보장되어야 한다)

진퇴수단(23)의 제1구속요소는 회전체(20) 선회시 리셉터클(30)의 제2구속요소와 상하 레일 구조체(23p,31p)(23a,31B)를 이루며 만나다가, 리셉터클(30) 구간이 끝나면

리셉터클과 리셉터클 사이에 간극이 있어도

곧바로 (유의미한)중단 없이 회전체(20) 하부의 플렌지(20f)에 다시 구속될 수 있게 된다.

또 다른 진퇴수단의 임의 분리 방지 구조는 진퇴수단인 슬라이딩부재(23)는 자기가 결합되는 하우징(10)의 장착부(11) 제1커버덮개(11A)에 형성된 진퇴 투입부(미지칭됨)의 외벽에 의하여 억지끼움 방식으로 고정될 수 있다.

다음으로 고온·고압의 물이 카트리지(CR)로 투입되고 음료를 추출 후 배출되도록 카트리지에 두 구멍을 형성하는 유통수단(50)과, 추출시 고온·고압의 물이 카트리지가 위치한 리셉터클 밖으로, 즉 외부로 누설되지 않도록 밀폐하고 밀폐된 상태를 유지하는 락킹부재(40)를 살펴본다.

상기 유통수단(50)은 회전체의 수직 중앙축부(20x)에 맞게 상부 및 하부 파괴수단(50A)(50B)로 구성된다. 또 각 리셉터클(30) 마다 상부 또는 하부 파괴수단이 각각 구비될 수 있으나, 제조 용이성과 단가 경쟁력 등을 고려하여 모든 리셉터클에 공통적으로 적용되는 하나의 상부 및 하부 파괴수단으로 구성된 것이 바람직하다.

도 10에서는 편의상 하부 파괴수단(50B)이 회전체 상부에 배열된 것으로 도시되어 있으나, 분해의 순서를 고려하면 하부 파괴수단(50B)은 회전체 하부에 배열되어야 한다(이러한 변칙은 도 9에서도 제1커버덮개(11A) 상부에 위치하는 것이 적절한 회준수단(R)을 편의상 회전체와 인접한 위치에 배열, 도시하고 있다).

'음료 추출'을 위하여 본질이 되는 것은 추출용매 유통수단뿐 아니라, 추출용 용매, 즉 물이 카트리지의 추출원료(음료 분말(P)(도 10 참조))를 거치지 않고 무단 방류되어 추출이 이루어지지 않는 것을 방지하는 것도 중요하다.

따라서 추출용 용매가 리셉터클(30) 본체(31)의 끼움부(31A)에 투입된 카트리지를 거쳐 추출을 행한 후 배출되도록 하기 위한 락킹부재 및 밀폐수단을 구비하여야하며, 밀폐수단은 음료 분말(P) 등의 추출대상체가 내장된 캡슐(또는 용기(pod))이나 부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩과 같은 다양한 카트리지를 무단 통과하지 임의의 수단을 의미한다.

하부가 개구된 리셉터클(30)로 침투하여 카트리지(CR) 하부를 천공하는 천공돌기(55a)는 천공디스크(55)에 구비되어 있으며, 디스크 중앙을 절개하여 천공돌기 부분을 상향 절곡한 형태로 제조되어 있고, 추출된 음료의 배출을 위하여 천공돌기 주변에는 추출 음료 통과부(55b)가 형성되어 있다.

도 1 및 도 10에 도시된 바와 같이, 도시된 캡슐(또는 용기(pod))형 카트리지(CR)에는 용기형 바디(C)에 먼저 하부 메쉬디스크(57)가 내장되고, 이어 추출대상체, 즉 음료분말(P)이 내장되며, 그 위에 상부 메쉬디스크(53B)가 덮이며, 이어 바디(C)의 개구부(Ca)는 가능한 진공포장 상태에서 커버필름(C1)이 덮여 바디(C) 상부 플렌지(Cb)에 부착된다. 이러한 형태는 카트리지의 일례를 예시한 것이다.

이러한 캡슐(또는 용기(pod)) 타입 카트리지를 위한 유통수단의 본질적 기능은 상부 및 하부 파괴수단(50A)(50B), 즉 천공핀(53a)과 천공돌기(55a)가 수행하게 된다.

먼저 상부 파괴수단(50A)은 기본적으로 천공핀(53a)으로 구성되며 락킹부재(40)와 연계된다.

도 10에서 도시된 바와 같이(레버(L), 링크(41,43,45), 장착드럼(47), 승강드럼(51)의 상호 연결을 위한 축핀은 편의상 생략함.),

상기 락킹부재(40)는 장착드럼(47)의 축설부(47a)에 장착되는 고정축(La)을 경계로 작동부와 피작동부를 갖고, 상기 피작동부에 스윙축(Lb)을 구비한 레버(L),

상기 레버의 스윙축(Lb)에 연결되는 제1축과 제2축을 갖는 제1링크(41),

상기 제1링크(41)의 제2축에 연결되는 제2축을 갖고, 상기 하우징의 축설부(47)에 구비된 축가이드(47b)에 결합하는 제1축을 갖는 제2링크(43),

상기 제2링크(43)의 제2축과 연결되는 제1축을 갖고, 상기 캡(53)에 연결된 제2축을 갖는 제3링크(45)를 포함하여 이루어져, 상기 캡(53)을 변위시키는 것을 특징으로 한다.

보다 상세히 설명하면, 상기 레버(L)는 작동부와 피작동부가 하나로 연결되어 있고, 상기 피작동부에 구비된 스윙축(Lb)은 제1링크(41)의 제1축(41a)과 결합되고, 제1링크(41)의 제2축(41b)은 제2링크(43)의 제2축(43b)에 제3링크(45)의 제1축(45a)과 함께 결합되며,

제2링크(43)의 제1축은(43a)은 장착드럼(47)에 형성되는 축가이드(47b)에 결합되고,

제3링크(45)의 제2축(45b)은 승강드럼(51)의 장착부(51a)에 결합된다.

이때 상기 축가이드는 상기 제2링크(43)의 제1축(43a)이 변위 동작 시 이탈되는 것을 방지하기 위한 것으로, 도 10에서는 상기 축가이드(47b)가 원의 형태를 이루고 있는데, 이 원은 상기 제2링크의 제1축의 직경보다 크게 형성되어 스윙축(Lb)의 변위에 따라 상기 제2링크(43)의 제1축(43a)이 축가이드 내부에서 자유롭게 이동할 수 있도록 형성하되, 상기 제2링크(43)의 제1축(43a)의 말단에는 별도의 걸림핀 등을 형성하여 상기 원 형태의 축가이드(47b)에 상기 제2링크(43)의 제1축(43a)이 구속되도록 하는 것이 바람직하다.

따라서 장착드럼 상측에 고정된 고정축(La)은 레버(L)를 움직임에 따라 지렛대의 원리에 의하여

후단 스윙축(Lb)이 움직여 제1, 제2 및 제3 링크(41,43,45)를 연속으로 움직이게 되고,

최종적으로 제3링크(45)의 제2축(45b)의 승하강에 의하여 승강드럼(51)이 위아래로 움직이게 된다.

이때, 상기 캡과 가압디스크의 조립체는 승강드럼(51)에 연결되어 있고, 상기 승강드럼은 상기 락킹부재(40)의 제3링크(45)의 제2축과 연결되어 있으며, 상기 하우징의 장착드럼(47)에는 상기 승강드럼(51)이 결합되는 변위로(47c)가 구비되고, 상기 승강드럼(51)의 외측에는 상기 변위로(47c)에 의해 안내되는 변위턱(51c)이 더 구비되어 있다.

따라서 본 발명에 따른 음료 메이커는 상기 락킹부재(40)의 제2링크의 제1축이 상기 장착드럼에 구비된 축가이드(47b)에 결합되어 이루어지는 것과 상기 하우징의 장착드럼에 형성된 변위로를 따라 상기 승강드럼의 변위턱이 상하 이동되게 하는 구성으로, 상기 승강드럼 및 각링크가 승하강 작동 시 상기 장착드럼으로부터 이탈되지 않는다.

또 레버(L)를 아래로 내리면 레버(L)와 링크(41,43,45) 특유의 힘 작용지점 다원화로 캠록의 원리와 같이 리셉터클(30) 내에서의 추출용 열수의 압력에 의하여 레버(L) 및 그 연계부재의 해제나 요동이 방지된다.

도 10 및 도 10의 좌측 첫 번째 및 두 번째 일점쇄선 원 내에서 확인할 수 있는 바와 같이,

상기 승강드럼(51)은 물탱크, 보일러 및 펌프와 연결된 관체(미도시 됨)가 통과하는 절곡형 노즐을(51A)을 구비한다. 그리고 이 노즐과 천공핀이 연결되어 열수 공급이 이루어도록 함으로써, 도 10의 우측 첫 번째 일점 쇄선 원 내에서 확인할 수 있는 바와 같이, 승강드럼(51)의 반복된 움직임에도 관체가 파손되지 않도록 상기 장착드럼(47)의 후면 일측에는 관체가 통과하는 장공(47A)이 형성되어 있어, 승강드럼의 승하강에 따른 관체의 변위 공간을 보장하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 승강드럼의 하면에는 가압디스크(53A)가 나사돌기(53p)를 통하여 대응되는 승강드럼(51)의 나사공(51b) 각각에 끼워지고, 이어 볼트가 세 나사돌기에 끼워져 확고한 고정을 보장한다.

또 상기 가압디스크(53A)는 승강드럼에 결합되기 전에 중앙 장착공(53h)에 천공핀(53a)이 그 걸림턱(53a')에 의하여 구속 결합되며, 수밀성은 걸림턱 상부에 결합된 오링(53b)을 통하여 보장하게 된다.

다음으로 레버(L)의 하강에 의하여 승강드럼(51)이 연동 하강하는 경우, 가압디스크(53A)에 의하여 눌려 카트리지(C)의 용기본체 개구부 둘레 플렌지와 밀착하여 천공핀(53a)을 통하여 배출되는 열수가 카트리지 내부로만 통과하고 카트리지를 거치지 않고 카트리지 용기 본체 외면과 리셉터클(30) 끼움부(31A) 사이의 틈새를 거쳐 무단 배출되지 않도록 하는 밀폐수단의 본질을 구성하는 캡(53)은 중앙에 천공핀(53a)이 관통하는 중공(h)이 형성되어 있다.

그리고 상기 유니버설 캡은 상기 캡바디와 상기 가압디스크가 분리되지 않도록 하는 결합부재(53C)를 더 포함하여 이루어진다.

상기 결합부재(53C)는 상기 캡바디와 상기 가압디스크의 결합부 외주면을 둘러싸도록 형성되어 상기 가압디스크가 상기 캡바디로부터 이탈되지 않도록 한다.

또한 상기 결합부재는 수직방향으로 결합된 손잡이 형태의 안내부를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

상기 안내부는 도 10에서 도시되지 않았으나, 도 6 내지 도 9에 도시된 커버 내측에 형성된 안내로를 따라 상기 락킹부재에 의한 승강드럼을 비롯한 유니버설 캡의 조립체의 승하강을 안내하는 기능을 갖고,

나아가 음료 메이커의 청소 시에는 커버 분리 후 상기 승강드럼(51), 가압디스크(53A) 및 캡(53) 등의 조립체 분리를 위한 손잡이로서의 기능을 갖는다.

또한 상기 승강드럼(51)은 상측 외주면에 돌출되어 형성되는 받침턱(51d)을 구비하고, 상기 받침턱과 결합하는 탄성스프링(51e)을 더 구비하고 있다.

상기 받침턱(51)과 결합한 탄성스프링(51e)은 상기 레버의 가압에 의한 유니버설 캡을 비롯한 조립체의 하강 운동 이후(즉, 음료 추출이 완료된 후) 상기 조립체의 승강을 보조하는 기능을 갖는다.

이상에서 설명한 락킹부재, 밀폐수단, 락킹부재의 연계동작을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 레버(L)의 하강에 의하여 승강드럼(51)이 연동 하강하고, 가압디스크(53A)가 변형 가능한 캡(53)을 누르면, 캡이 수축, 특히 가압디스크(53A)와 주되게 접촉하고 있던 상향 돌출 구조의 테두리(이로 인하여 가압디스크와 캡 사이의 이격 공간부가 발생한다)가 수축, 변형, 하강하면서 카트리지(CR) 바디(C)의 개구부 주변 테두리를 가압하여 바디 상면을 밀폐 차단하고,

승강드럼(51) 하부 플렌지는 리셉터클 본체(31) 끼움부(31A) 둘레의 환턱에 결합하여 2차 밀폐 및 고압의 열수 누출을 방지하여 안전성을 보장한다.

또 캡(53)이 수축하면서 가압디스크(53A)와 캡 사이의 이격 공간부가 없어지면서 가압디스크 하면에 돌출되어 있던 천공핀(53a)의 하단부(첨단부임)는 캡의 중공(h)을 관통하여 카트리지(CR)의 필름커버(C1)를 뚫게 된다.

이어 천공핀(53a) 하단부는 카트리지 바디 내의 메쉬디스크(53B) 중앙과 만나게 되고, 더 이상 하강하지 않는다.

도 10 및 도 10의 우측 세 번째 및 네 번째 일점 쇄선 원 내에 평면도 및 저면 사시도로 나란히 도시한 바와 같이, 캡(53) 하면에는 메쉬디스크(53B)가 배열되어 있어 특유의 동심원 구조의 분산홈(53g)들을 갖고, 이 분산홈에는 또 열수 통과공(53w)이 형성되어 있으며, 메쉬디스크(53B)의 하면 중앙에는 상광하협(上廣下狹) 형상의 중앙돌기(53n)가 형성되어 있는데,

이어서 고온·고압의 물이 펌프에 의하여 공급되면 천공핀(53a) 단부 구멍에서 뿜어져 나온 열수가

메쉬디스크(53B)의 분산홈(53g)들과 열수 통과공(53w)에 의하여 넓게 퍼져 추출대상체, 즉 음료분말(P)과 만나게 되고 추출을 시작한다.

메쉬디스크(53B) 하면에 형성된 상광하협(上廣下狹) 형상의 중앙돌기(53n)는 메쉬디스크의 얇은 두께에도 불구하고 상부에 중앙에 요홈부를 형성하는 역할을 하며, 이 요홈부에는 천공핀 단부가 수용되고 고압의 열수는 이 요홈부 벽면에 부딪혀 넓게 퍼져 고른 추출을 보장하게 된다.

한편, 천공핀(53a)을 거쳐 캡(53) 바디(T)의 중공(h)을 통과하여 공급되는 열수는 밀폐 캡(53)과 가압디스크(53A) 접촉 밀폐 구조에 의하여 수밀성이 유지되며,

또 가압디스크(53A) 상부 장착공(53h)에는 오링(53b)이 구비되어 있어 밀폐성이 보장된다.

완벽한 밀폐상태에 의하여 카트리지 바디 내부를 채운 열수는 소정 정도 변형 가능한 카트리지 바디(C) 하면을 가압하여 하강시키게 되고,

이에 의하여 바디(C) 하면이 천공디스크(55)의 천공돌기(55a)와 만나 뚫리게 된다.

카트리지(CR) 내부를 원활하게 통과하는 고온·고압의 물은 추출을 행하는데,

하부 메쉬디스크(57) 추출 액체만 배출되고 찌꺼기는 그 위에 체류하는 기능을 하며, 필요에 따라 하부 메쉬디스크에는 필요에 따라 필터를 더 안치할 수 있다.

하부 메쉬디스크(57)는 또 상부에 상향돌기(57n)를 갖는데, 이 상향돌기는 특유의 상협하광(上狹下廣)형상으로 인하여 카트리지를 통과하여 추출 기능을 수행한 열수가 음료로 바뀐 후 이 상향돌기를 타고 넓게 퍼지면서 메쉬디스크(57)의 구멍들을 통과하여 아래로 배출되도록 하는 기능을 한다.

상기 천공디스크(55) 하부에는 거품디스크(59)가 배열되는데, 이는 열에 강하고 환경호르몬 노출 위험이 적은 실리콘 소재나 기타 안전소재로 제조되는 것이 바람직하며,

천공디스크(55) 중앙에 치우친 추출 음료 통과부(55b)를 통하여 배출되는 추출음료가 방사상으로 배열된 안내로(59b)를 따라 거품디스크(59) 외곽으로 퍼진 후, 각 안내로 끝의 통공(59a)을 통과하면서 체류시간의 증대로 음료, 특히 에스프레스 특유의 풍미를 향상시키는 거품 또는 크레마(Crema, 조밀한 황금빛 갈색의 거품으로 에스프레소(Espresso) 샷을 덮는다)를 증가시킨다.

이상과 같이, 카트리지 상하면 천공 후 공급되는 고온·고압의 물은 원활하게 카트리지를 통과하며 하부로만 배출되므로 회전체(20) 결합부(21) 중앙위치의 노즐연통공(20n)과 하우징의 노즐(13)을 거쳐 음료수용부(10A)에 위치한 컵으로 추출액을 담을 수 있다.

필요에 따라(또는 카트리지의 종류 및 구조에 따라), 상부 파괴수단 또는 하부 파괴수단, 또는 이들 모두가 생략될 수 있는데,

예를 들어 하부 파괴수단은 단순히 상부파괴수단에 의하여 카트리지 바디 내부를 채운 추출용매의 압력에 의하여 파괴되도록 구비될 수 있는데,

예를 들어 카트리지 바디는 상부 개구부 뿐 아니라 하부 개구부를 갖고, 이 하부 개구부는 펌프에 의하여 공급되는 추출용매의 압력에 의하여 파괴될 수 있는 필름부재(합성수지 필름 또는 금속(알루미늄 또는 그 합금) 박판(foil))에 의하여 폐쇄된 형태일 수 있다.

추출이 끝나면 레버(L)를 열고 진퇴수단인 슬라이딩부재(23)를 당겨 개방하고, 노출된 리셉터클(30)의 끼움부(31A)에서 추출 후 찌꺼기만 남은 카트리지(CR)를 제거하면 된다.

또 그 대신에 회전수단(R)을 돌려 바로 다른 리셉터클(30)에 구비된 카트리지에 대한 추출을 행할 수 있다.

이후 필요에 따라서 리셉터클(30)은 회전체(20)의 결합부(21)에서 완전히 불리하여 세척을 실행할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 음료 메이커는 도 11 내지 도 13에서 도시된 제2실시예와 같이 구현 가능하다. 도 11은 본 발명에 따른 제2실시예의 외관 사시도이고, 도 12은 본 발명에 따른 제2실시예의 1차 분해 사시도이고, 도 13는 본 발명에 따른 제2실시예의 2차 분해사시도이다.

도 11 내지 도 13에서 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예는 회전체(20)를 내장하는 장착부(22)와, 장착부(22)에 슬라이딩 결합하는 제2진퇴수단(124) 그리고 상기 장착부(22) 하부에 결합하여 상기 장착부(22)에 형성된 노즐 연통공(21n)을 외부로 노출시키고 장착부를 구성하는 장착부재(13)를 더 구비하고 있다. 또한 본 발명의 제2실시예에서는 장착드럼(47)을 일체화시킨 중간패널(11Ab)을 도입하여, 파괴수단을 구비한 승강드럼(51) 등을 내장하고 이를 커버패널(11Aa)로 밀폐시킴으로써, 음료 추출 시 발생할 수 있는 열수나 음료의 유출을 방지할 수 있게 하여 상기 커버와 회전체(20) 및 회전체(20)를 둘러싼 하우징의 수밀성을 더욱 향상시킨다.

이하에서는 도 11내지 도 13를 참고하여, 본 발명에 따른 제2실시예를 상세히 설명한다. 상술한 제1실시예와 같은 기능과 구조 등을 갖는 구성부분에 대해서는 당업자라면 상술한 설명에서 충분히 유추 가능하므로 편의상 생략하도록 한다.

우선 도 12에서와 같이 본 발명에 따른 음료 메이커는 음료 추출을 위한 파괴수단과 이를 위한 레버(L:L1,L2)를 포함하여 이루어진다. 레버에 연동되는 가압수단과 이와 연결된 승강드럼(51) 및 장착드럼(47) 등의 구조 및 동작 등은 상술한 제1실시예에서 알 수 있음으로 편의상 생략한다. 그리고 본 발명의 제2실시예에서 회전수단(R)은 제1실시예와 마찬가지로 하우징커버 외부로 노출되어 회전체(20)를 회전시키기 위하여 상기 회전체(20)의 중심축부와 회전축으로 결합된다. 그리고 상기 회전체(20)는 상기 장착부(22)의 회전중심부(22x)에 결합되어 회전하는데 회전체(20)의 구성은 본 발명에 따른 제1실시예와 같다.

본 발명의 제2실시예에서는 제1실시예에서 도시된 진퇴수단과 다른 제2진퇴수단(124)을 갖는다. 제2실시예에서의 제2진퇴수단(124) 역시 슬라이징부재(124)로 구성되는데, 도 13에서 도시된 바와 같이, 전면에 사용자가 서랍처럼 여닫을 수 있는 파지부를 갖고, 상기 파지부 내측에서 돌출되어 형성된 한 쌍의 날개부(124A)를 갖고 이 날개부(124A)는 저면에 슬라이딩 결합을 위한 슬라이딩홈(124c)을 각각 구비한다. 그리고 상기 회전체(20)가 안치되는 장착부(22)에는 상기 슬라이딩홈이 결합하기 위한 가이드레일(22c)이 구비되어 상기 날개부(124A)가 슬라이딩 결합 가능하도록 한다.

그리고 상기 슬라이징부재(124)의 날개부(124A)는 상호 이격되어, 상기 카트리지(C) 수용수단(31)이 안착되는 안착부(124b)를 형성한다. 상기 안착부(124b)의 너비는 상기 회전체(20)의 중심축부(20x)가 결합하는 회전중심부(22x)의 직경보다 같거나 크게 형성되어 슬라이딩 결합이 가능하도록 하는데, 이때 날개부(124A)의 양 말단은 내측으로 절곡 형성되어 상기 회전중심부(22x)의 직경보다 좁게 형성된다.

즉 상기 안착부(124b)의 너비를 D1, 상기 장착부(22)의 회전중심부(22x)의 너비를 D2, 상기 날개부(124A)의 말단의 최내측 이격너비를 D3라 할 때,

이 셋은 D1 ≥ D2 > D3 의 크기관계를 갖는다.

따라서 상기 슬라이징부재(124)는 상기 장착부(22)를 슬라이딩 결합하되, 상기 슬라이징부재(124)를 완전 개방하여도 상기 날개부(124A)의 말단이 상기 장착부(22)의 회전중심부와 접촉되어 이탈하지 않는다.

상기 카트리지(C) 수용수단(31)은 상기 슬라이징부재(124)에 형성된 안착부(124b)에 안착되고 상기 슬라이징부재(124)에 의하여 상기 회전체(20)의 결합부(21)로 삽입 안내된다.

이 때 상기 회전체(20)의 결합부(21)는 카트리지(C) 수용수단(31)의 삽입을 위하여 트임부를 갖는데 이 트임부는 상기 제2진퇴수단(124)에 의해 안내되어 삽입되는 카트리지(C) 수용수단(31)이 상기 회전체(20)의 결합부(21)에 안착될 수 있도록 회전체(20)의 외측에서 내측으로 높아지는 경사도를 갖는 절곡된 형상을 갖는다.

그리고 삽입 후 카트리지(C) 수용수단(31)이 위치 변경이 발생하지 않도록 회전체(20)의 상측 방향으로 소정의 탄성력을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 이때 상기 제2진퇴수단(124)을 개방 시 상기 카트리지(C) 수용수단(31)이 같이 배출되어야 하므로 상기 슬라이징부재(124)의 안착부(124b) 내측 일부에는 상기 결합부(21)의 탄성력을 하부로 강제하는 해제부가 돌출 형성되어 상기 제2진퇴수단(124)의 후퇴 시 상기 카트리지(C) 수용수단(31)이 같이 배출 되도록 형성되는 것이 바람직하다.

나아가 상기 슬라이딩부재(124)의 파지부 내측면에는 돌출되어 형성되는 구속요소(124a)를 더 구비되어 있다.

상기 카트리지(C) 수용수단(31)이 안내되어 삽입될 때, 상기 수용수단(31)이 상기 회전체(20)의 결합부(21)에 정확히 결합할 수 있도록 하기 위하여 상기 슬라이드부재는 파지부 내측면에 형성된 구속요소(124a)를 갖고, 이 구속요소(124a)는 상기 카트리지(C) 수용수단(31)의 안내부(31C)를 밀어 상기 결합부(21)에 안착시킨다.

이때 상기 구속요소(124a)는 말단에 걸림턱(124d)을 더 구비하고, 상기 카트리지(C) 수용수단(31)에는 상기 걸림턱에 대응되는 걸림부(31d)를 형성하여 상기 제2진퇴수단(124)의 삽입 시 위치의 변동이 없게 할 뿐만 아니라, 수용수단(31) 배출 시에도 상기 회전체(20)의 결합부(21)가 갖는 탄성력을 강제로 해제하면서 배출되도록 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

또한 상기 구속요소(124a)는 슬라이딩부재의 완전 삽입 시 상기 카트리지(C) 수용수단(31)을 상기 회전체(20)의 결합부(21)에 강제 안착시킬 뿐만 아니라, 상기 회전체(20)의 회전 시 회전체(20)에 삽입된 복수개의 카트리지(C) 수용수단(31)이 이탈되는 것을 방지하기 위하여 상기 장착부(22)의 측벽부(22a)로서 기능을 갖는다. 상기 구속요소(124a)가 상기 장착부(22)의 측벽부로서의 기능을 하기 위해선 상기 구속요소(124a)는 상기 측벽부(22a)가 갖는 원의 형태와 같게 형성되게 하고, 상기 카트리지 수용수단의 안내부(31C)도 상기 측벽부 내시 상기 구속요소와 대응되어 형성되게 함으로써 상기 회전체(20)의 회전을 간섭하지 않도록 형성되는 것이 더욱 바람직히다.

상술한 제2진퇴수단(24)에 의한 카트리지(C) 수용수단(31)의 삽입과 회전체(20)에 의한 회전을 요약하면 다음과 같다.

상기 카트리지(C) 수용수단(31)은 슬라이징부재(124)로 구성되는 제2진퇴수단(124)의 안착부(124b)에 안착되어 상기 제2진퇴수단(124)의 삽입에 의해 안내되고 회전체(20) 결합부(21)로 삽입된다.

이때 상기 제2진퇴수단(124)은 상기 장착부(22)과 상기 회전체(20)의 사이로 삽입되고, 상기 카트리지(C) 수용수단(31)은 상기 회전체(20)의 결합부(21)를 타고 삽입결합되어야 하므로 상기 제2진퇴수단(124)은 상기 카트리지(C) 수용수단(31)을 상기 회전체(20)의 결합부(21)로 삽입시킬 수 있는 구속요소(124a)를 형성하여 삽입을 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 구속요소(124a)는 정확한 결합과 배출이 가능하도록 구속요소(124a) 말단에 걸림턱을 구비하고 상기 카트리지(C) 수용수단(31)에 이와 대응되는 걸림부를 더 구비하여 안착 시 상기 걸림턱과 걸림부의 결합으로 상기 제2진퇴수단(124)에 의한 결합 및 배출을 용이하게 할 수 있다.

또한 상기 회전체(20)의 결합부(21)의 트임부는 수용수단(31) 결합을 위한 경사를 갖되, 삽입 후 위치 변경이 발생하지 않도록 회전체(20) 상측으로 소정의 탄성력을 갖는 것이 바람직하다.

회전체(20) 상측으로 작용하는 탄성력은 상술한 음료 추출 시 음료 추출 수단 구성부분간의 수밀성 확보에도 도움을 줄 수 있다. 그리고 상기 회전체(20)는 평평히 형성된 상기 제2진퇴수단(124)(슬라이징부재(124))의 상면을 접촉하면서 회전되어, 상기 회전체(20)의 결합부(21)에 결합된 수용수단(31)의 회전 이동을 가능하게 하여, 사용자는 원하는 카트리지(C) 수용수단(31)을 선택하여 사용할 수 있게 된다. 그 후 회전체(20)의 결합부(21)에 삽입된 상기 카트리지(C) 수용수단(31)은 상기 제2진퇴수단(124)의 후퇴 시 상기 회전체(20)의 결합부(21)에서 탈락되어 상기 제2진퇴수단(124)의 안착부(124b)에 다시 안착되어 외부로 배출될 수 있다.

그 밖의 상기 결합부(21)에 형성된 상기 수용수단(31)이 하우징의 노즐 위치에 정확하게 결합되도록 하기 위한 정지수단 또는 상기 슬라이딩부재(24)가 상시적으로 회전체(20)에 구속되기 위한 구조에 관한 자세한 설명은 본 발명에 따른 제1실시예에서의 그것과 같으므로 편의상 생략한다.

이와 같은 회전체, 리셉터클(30), 락킹부재(40), 유통수단(50)의 개념은 도 14와 같은 수평 선회축 구비형 회전체를 구비한 음료 메이커에도 알맞게 변형 적용될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 음료 메이커는 거품 또는 크레마(Crema)의 발생량을 더욱 증가시키기 위하여 별도로 거품발생수단, 보다 정확하게는 거품 '증량' 수단을 도입하고 있다.

이러한 거품발생수단은 앞서 도 1 내지 도 10과 관련하여 설명한, 제조사별로 크기와 모양이 다른 카트리지 모두를 원하는 대로 선택하여 음료 등의 음료를 추출할 수 있도록 하기 위하여 유니버설 캡을 채용하여 리셉터클(receptacle)에 수용된 다양한 카트리지의 종류에 상관없이 커버시트 상면을 밀폐할 수 있는 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커나,

상기 유니버설 캡과 함께, 다양한 이종 카트리지에 맞는 복수의 리셉터클을 보관할 수 있는 장착부를 채용한, 진정한 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커에 적용될 수 있음은 물론,

기존 일반 음료 메이커 또는 음료 메이커에도 적용될 수 있다(따라서 거품발생수단에 대한 이하의 기술 및 청구범위에서 '리셉터클'은 도 1 내지 도 10에 도시된 형태를 포괄하는 일반적인 카트리지 수용수단 또는 용기를 의미한다).

먼저, 제1거품발생수단(60A)과 관련하여 도 15의 [A]의 결합사시도(그 외 다른 구성요소는 도 1 참조)에서 확인할 수 있는 바와 같이,

추출대상체, 특히 음료(P)가 내장된 카트리지를 수용하는 끼움부를 갖고, 추출액 소통로(37a)가 형성된 본체(31)를 구비한 리셉터클(30)에 배열되며, 소통로(37a)와 연통되는 형태로 장착된다.

이러한 제1거품발생수단(60A)은 고정력 보장을 위하여 별도의 패널부재를 도입하고, 이 패널부재 역시 리셉터클(30) 본체(31)의 소통로(37a)와 연통되는 통과부를 갖는다.

특히 제1거품발생수단을 리셉터클 본체에 고정하기 위한 패널부재(F)는 원소스 멀티유즈(One-source Multi-use 또는 One-source Multi-tasking) 경향에 맞게 천공디스크(55)가 기능하며,

패널부재의 통과부는 천공디스크(55)의 통과부(55b)가 기능하게 된다. 천공돌기(55a)를 중심으로 등간격으로 배열된 세 통과부(55b)에 대응되게 상기 제1거품발생수단은 연통이 가능한 세 배출부(61b)를 구비하고 있다.

이러한 제1거품발생수단(60A)의 핵심은 통과부(55b)를 부분적으로 가리는 가요성 차폐부(61a)이다.

보다 본질적으로는 패널부재와 무관하게 제1거품발생수단(60A)의 핵심은 상기 리셉터클(30) 본체(31), 특히 저면부(37)의 소통로(37a)와 연결되는 추출액 배출부(61b)와, 상기 배출부 둘레에 구비된 가요성 차폐부(61b)라 할 수 있다. 이 경우에도 충분히 가요성 차폐부(61b)가 진동하고, 이에 의하여 낙하, 배출되는 추출액에 충격을 가하면서 거품 또는 크레마 발생량을 증가시킬 수 있다.

여기에 더해 패널부재(F) 또는 천공디스크(55)를 도입하는 경우에는 패널부재(F) 또는 천공디스크(55)의 통과부로 인하여 가요성 차폐부(61b)가 자유단 형태로 노출되고, 추출액은 추출액 통과부(55b)를 거쳐 배출되므로 추출액은 보다 집중적으로 가요성 차폐부(61b)와 접촉, 충돌하게 된다.

가요성 차폐부(61b)가 추출액 통과부(55b)를 가리는 정도는 거품 또는 크레마 발생량과, 추출액 배출유량 등을 고려하여 조정될 수 있다.

한편, 제1거품발생수단(60A)은 도 15 [A] 및 [A]의 하부 일점 쇄선 원내 단독 사시도(그 외 다른 구성요소는 도 1 참조)에서 확인할 수 있는 바와 같이,

리셉터클 본체(31), 천공디스크(55), 이후 도 15 [B]와 관련하여 설명할 제2거품발생수단(60B) 사이의 밀폐성 확보 편리성 등을 고려하여 한 몸으로 성형될 수 있으나,

가요성 차폐부(61a)에 해당하는 부분만을 가요성 합성수지나, 실리콘 시트(또는 필름)으로 제조할 수 있다.

이 가요성 차폐부 또는 제1거품발생수단(나아가 제2거품발생수단까지)은 고온에서도 환경호르몬 노출 위험이 적은 실리콘 소재나 기타 안전소재인 것이 바람직하다.

'가요성'(可撓性) 차폐부(61a)는 배출되는 추출액의 압력 또는 충격이나, 펌프 등으로 인한 음료메이커 자체의 진동으로 인하여 미세하게 진동하여 추출액을 튕기는 역할을 하게 되어, 그만큼 거품 또는 크레마의 발생량을 증가시킬 수 있다.

패널부재(F) 또는 천공디스크(55)의 통과부 크기 및 수에 맞게 이러한 가요성 차폐부(61a) 및 추출액 배출부(61b)의 배열 위치, 크기, 수가 정해지며,

이 가요성 차폐부(61a)(또는 제1거품발생수단(60A))의 두께는 진동특성 보장, 밀폐성 보장, 내구성 보장 등을 고려하여 선택된다.

나아가 제2거품발생수단(60B)은 도 15 [B]의 분해 단면도(그 외 다른 구성요소는 도 1 참조)에서 확인할 수 있는 바와 같이,

리셉터클(30), 특히 본체(31)에 수용되고, 상기 제1거품발생수단 하부에 배열되고, 추출액이 통과하는 소통공(63)을 갖고,

이 소통공은 상부의 패널부재(F) 또는 천공디스크(55)의 통과부, 제1거품발생수단(60A)의 배출부(61b)와 연결되고,

하부의 리셉터클(30) 본체(31) 저면부(37)의 소통로(37a)와 연결된다.

도 15 [B] 및 [B]의 하부 우측 일점 쇄선 원내 단독 확대 사시도에서 확인할 수 있는 바와 같이,

추출액 소통공(63)은 상부에서 하부로 가면서 지름이 가변되어, 협(狹)-광(廣)-협(狹) 크기를 갖는 제1 내지 제3 소통부(63a,63b,63c,63d,63e)로 구성되거나 ,

더 바람직하기로는 협(狹)-광(廣)-협(狹)-광(廣)-협(狹)를 갖는 제1 내지 제5 소통부(63a,63b,63c,63d,63e)로 구성되어 있어, 특유의 오리피스 구조로 거품 또는 크레마(Crema) 발생량을 더욱 증가시킬 수 있다.

또 실리콘, 기타 엘라스토머 소재나, 그 외 다양한 가요성 소재로 제2거품발생수단(60B)을 제조하는 경우, 1mm 보다 작은 크기를 갖는 소통공(63)이 막힐 수 있는데, 추출액의 압력에 의하여 소통공이 변형(하부로 쳐지는 형태로 변형됨)되는 경우 ,

소통공의 광(廣)폭 부위인 제2 및 제4 소통부(63b)(63d)로 인하여 협(狹)폭 부위인 제1, 제3, 제5 소통부(63a)(63c)(63e)가 확장될 수 있어, 그만큼 소통공(63)이 막히지 않도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

또 제2거품발생수단(60B)의 소통공(63)은 도 15 [B] 및 [B]의 하부 우측 일점 쇄선 원내 단독 확대 사시도에서 확인할 수 있는 바와 같이,

제1소통부 보다 큰 제2소통부, 제2소통부 보다 작은 제3소통부, 제3소통부 보다 큰 제4소통부, 제4소통부 보다 작은 제5소통부가 상부에서 차례로 형성되어 있으며,

상세한 크기(각 소통부의 평단면도를 관찰했을 때, 각 단면적의 크기)는

제2소통부 ≒ 제4소통부 〉 제5소통부 〉제1소통부 〉제3소통부

의 크기를 갖는다.

그러나 제1소통부 ≒ 제3소통부 ≒ 제5소통부의 크기여도 무방하며, 가능한 제1 내지 3 또는 제1 내지 5의 소통부 크기라 서로 다른 것이 바람직하다. 이에 따라 각 소통부에서의 압력차이로 거품 또는 크레마의 양이 증가되는 효과를 얻을 수 있다.

필요에 따라 상기 소통공에서 지름이 가변되어 협(狹)폭과 광(廣)폭이 반복되는 소통부의 수는 더 증가될 수 있으며, 이때 박판 형태의 연결체(63A)에 형성된 소통부(63c)의 구조는 상호 이격된 형태로 복수 개 구비될 수 있다.

나아가 패널부재(F) 또는 천공디스크(55)와, 제1거품발생수단(60A), 제2거품발생수단(60B)은 각각 가장자리에 중첩부 또는 테두리(55c)(61c)(65a)를 갖고, 이 부분에서 추출액 누설 방지를 위한 밀폐성 및 고정력을 얻으며,

제1거품발생수단(60A) 및 제2거품발생수단(60B)은 상부의 패널부재(F) 또는 천공디스크(55)와 하부의 리셉터클(30) 본체(31)의 저면부(37) 사이에 개재되는 형태로 장착된다.

나아가 제2거품발생수단(60B)은 사발 형태와 유사하여, 제1거품발생수단(60A) 하부에 공간부(65)를 형성하게 되어 추출액의 체류 공간을 확보하고, 제1거품발생수단(60A)의 가요성 차폐부(61a)가 진동할 수 있는 공간을 보장하게 된다.

나아가 본 발명에 따른 음료 메이커는 도 16 및 도 17에서 도시된 바와 같이, 변형된 리셉터클을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

도 16 및 도 17의 각 [A]는 상부방향에서 관찰하는 경우의 도면이고, 도 16 및 도 17의 각 [B]는 하부방향에서 관찰하는 경우의 도면인데,

본 발명에 따른 카트리지 추출용 리셉터클(R)은 크게 본체(100), 거름망(120), 덮개(130), 그리고 본체와 거름망 사이에 배열되는 거품증가체(140)로 구성된다.

또 본 발명에 따른 분말음료 추출용 리셉터클(R)은 서랍형으로 음료메이커(미도시 됨)에 결합되는 것이며, 전동 펌프에 의하여 가압되는 열수는 거름망(120)에 담긴 분말음료를 추출하여 에스프레소를 제조하게 된다.

그러나 리셉터클(R) 본체(100)의 구체 형상 및 음료메이커의 결합방식은 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

또 본 발명에서 리셉터클의 거름망 수용부(120a) 담기는 음료는 분말음료 자체일 수 있으나,

필요에 따라 시중에서 판매되는 캡슐 타입 카트리지와 같이 내부에 추출에 따라 음료가 캡슐 외부로 누출되지 않도록 하는 필터가 내장된 타입의 것이 아닌

부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩 타입(또는 파드(pod) 타입) 음료 카트리지나, 심지어는 필터 비구비 캡슐 타입 음료 카트리지의 추출을 위한 리셉터클에도 본 발명의 개념 및 구성이 적용될 수 있다.

따라서 본 명세서 및 청구범위에서 '분말음료' 추출용 리셉터클이라는 용어는 상징적으로 본 발명의 특징을 강조하기 위한 것일 뿐이므로, 이로 인하여 제한 해석되어서는 안되며,

수용된 음료 추출 과정에서 분말음료가 누출되고 원하지 않는 부위에 붙게 되어 리셉터클 및 음료메이커의 각 부위를 오염시키고 지저분해지는 문제를 일으키게 되는 각종 카트리지에 대하여 대처할 수 있는 리셉터클의 개념을 보호받고자 하는 것으로 해석되어야 한다.

상기 본체(100)는 도 17 [A]에서 보다 구체적으로 확인할 수 있는 바와 같이, 추출 완료된 음료, 즉 에스프레스가 최종 배출되는 하방 배출공(115)이 구비된 제1장착부(111)가 요입 형성되어 있고, 본 발명의 핵심 중 하나인 덮개(130)의 결합을 위한 제2장착부(113)가 구비되어 있으며, 서랍식으로 음료메이커에 결합되는 경우 활용되는 파지부(117)가 우측에 구비되어 있고, 덮개(130)의 손잡이(137) 및 보강돌기(139)와 상호 작용하는 들뜸방지부를 구성하는 상부돌기(119)가 2개 좌측에 상향 돌출 형성되어 있다.

다음으로 거름망(120)은 상기 본체의 제1장착부에 밀착 안치되는데, 거름망과 본체의 제1장착부 사이에는 먼저 거품증가체(140)가 개재된다.

거품증가체는 합성고무 등의 엘라스토머나 실리콘 소재로 이루어져 가요성 특성, 연질특성을 갖는 것이 바람직한데, 특히 고온·고압의 열수에 대해서도 변형되지 않고 유해물질(특히 환경호르몬)이 유출되지 않도록 하는 소재인 것이 것이 바람직하다.

도 17 [A]에서 거품증가체(140)의 상면에는 열수에 의하여 추출된 음료가 중공인 거품증가부(141)로 안내되면서도 지체될 수 있도록 방사상으로 형성된 안내돌기(143)와 안내돌기(143)와 연결된 체류돌기(145)가 형성되어 있어, 거품 또는 크레마(Crema, 조밀한 황금빛 갈색의 거품으로 에스프레소(Espresso) 샷을 덮는다)가 1차적으로 증가될 수 있도록 되어 있다.

도 17 [B]의 일점 쇄선 원 내 단면 확대도로 과장되게 도시한 바와 같이, 통공 형태인 거품증가부(141)는 제1통과부(141a), 제1체류부(141b), 제2통과부(141c), 제2체류부(141d), 제3통과부(141e)가 상부에서 하부로 연속 형성된 구조이며,

열수가 펌프에 의하여 가압 공급되면서 분말음료를 추출하여 제조된 에스프레소가 특유의 배출압력에 의하여 거품증가부(141)를 통과하게 되고,

음료메이커의 펌프를 가동하는 모터에서 전달되는 진동에 의하여 연질·가요성 거품증가체(140)가 진동하면서

액상 에스프레소는 좁은 제1통과부(141a), 확장된 제1체류부(141b), 다시 좁은 제2통과부(141c), 확장된 제2체류부(141d), 좁은 제3통과부(141e)를 통과하면서 거품이 증가하게 된다.

그 상대적인 단면적의 크기는

[ 제2통과부(141c) ＞ 제1통과부(141a) ≥ 제3통과부(141e) ＞ 제1체류부(141b) ≥ 제3통과부(141e) ] 또는

[ 제2통과부(141c) ＞ 제3통과부(141e) ≥ 제1통과부(141a) ＞ 제3통과부(141e) ≥ 제1체류부(141b) ]인 것이

크레마가 가장 풍부하게 생성되는 것으로 밝혀졌다.

다음으로 거름망(120)은 분말음료 수용부(120a)를 갖고, 상부 외측에 플렌지(123)와, 그 내측에 지지턱(125)을 갖고, 추출공(121)이 형성되어 있는데, 특히 복수의 추출공(121)이 저면 외곽 부위에 배열되어 있어 덮개(130)의 중앙 부위 열수 주입공(131)에 대하여 어긋난 위치에 배열되고, 더 바람직하기로는 가능한 먼 거리에 배열되어 충분히, 그리고 골고루 열수가 분말음료와 접촉한 후 최대한 에스프레소가 추출·형성되도록 되어 있다.

특히 추출공(121)은 금속, 특히 부식 방지를 위하여 SUS 소재로 구성된 거름망의 저면을 프레스로 가압하여 상향돌기(121A)를 형성하고, 이 상향돌기의 정점을 연마 가공하여 추출공(121)을 형성함으로써 추출공을 가능한 작게 형성하면서도,

상향돌기(121A) 정점에 형성된 추출공(121)이 분말음료에 의하여 잘 막히지 않게 된다(왜냐하면 상향돌기(121A)의 점점에 열수에 의하여 유동되는 분말음료가 머물지 못하고 상향돌기를 따라 미끄러지기 때문으로, 그만큼 분말음료 입자와 추출공의 직접적인 접촉시간이 짧다).

또 상향돌기(121A)로 인하여 그 반대 부위인 거름망(120)의 저면에서는 요홈(121A)(도 17 [B] 참조)이 형성되는데, 청소시, 거름망(120)의 저면에서 흐르는 물을 접촉하면 혹 추출공(121)에 끼인 음료 입자도 쉽게 분리·제거될 수 있다.

아울러 외곽 부위 상향돌기(121A)의 내측에는 저항돌기(127)가 돌출되어 있는데, 이 역시 프레스 가공으로 가압 형성된 것이어서 그 반대면에는 요홈(127a)(도 17 [B] 참조)이 형성되어 있다.

상기 저항돌기(127)는 열수에 의하여 유동하는 음료 입자와 접촉하여 음료입자 유동특성을 불규칙하고 복잡하게 하여 추출 성능을 증가시키게 되며,

그 저면의 요홈(127a)은 거품증가체(140) 상면과 공간을 형성하게 되어,

거품증가체의 안내돌기(143)와 체류돌기(145)가 수행하는 크레마의 1차적으로 증가기능을 보강하여 크레마의 증대 효과를 배가할 수 있도록 하게 된다.

상술한 바와 같이, 여러 거품발생수단 또는 거품 증가체 등을 구비하여 본 발명은 음료, 특히 커피의 에스프레소와 같이 특유의 거품을 다량으로 발생시켜 사용자의 기호를 충족시킬 수 있으며,

나아가 홍삼액과 같이 서양인에게 생소한 음료의 경우에도 거품을 증대시켜 서양인이 커피나 맥주와 같이 보다 쉽게 음료를 접할 수 있게 한다.

이어서 본 발명의 상기 덮개(130)는 부식 문제가 없는 SUS 소재나, 기타 금속소재, 합성수지로 제조될 수 있으며, 필요에 따라 하면에는 거름망에 대한 밀폐성을 증가시킬 수 있는 패킹이 도입될 수 있다. 또 경질 덮개 저면에 도입되는 패킹과 함께, 또는 별도의 수밀성 증가수단(예: 패킹)이 거름망의 플렌지 또는 그 주변에 도입될 수도 있다.

나아가 덮개(130)는 전체적으로 합성고무 등의 엘라스토머나 실리콘 소재로 이루어져 가요성 특성, 연질특성을 갖는 것도 밀폐성 확보에 문제가 없으므로 도입 가능하다. 이 경우 연질 덮개는 고온·고압의 열수에 대해서도 변형되지 않고 유해물질(특히 환경호르몬)이 유출되지 않도록 하는 소재인 것이 바람직하다.

또 상기 덮개(130)는 거름망 상부 외곽의 플렌지(123)를 수용하는 요입홈(135)을 갖고, 이 요입홈(135)의 외측에는 하향 연장 형성된 스커트(135a)가 형성되어 있어, 이 스커트가 플렌지(123) 외측을 덮어 열수에 대한 밀폐성을 향상시키게 된다.

나아가 상기 거름망(120)의 플렌지(123) 내측에는 음료메이커의 열수 분출 노즐과 함께 움직이는 승강체(미도시됨)가 엇물림 형태로 결합되는 경우, 그 플렌지 내측 지지턱(125)에 의하여 연질·가요성 덮개 부위가 그 사이에 끼게 되므로, 열수에 대한 밀폐성은 더욱 증가하게 된다.

또 상기 덮개의 주입공(131)에는 음료메이커의 열수 분출 노즐이 수용되는데, 이 주입공(131) 외측에는 밀폐돌기(131a)가 상향 돌출 형성되어 있고,

이 밀폐돌기(131a)는 음료메이커의 열수 분출 노즐과 엇물림 결합되게 되므로, 역시 열수가 거름망의 수용부와 덮개 사이에만 체류하며

열수는 덮개의 주입공을 통해 유입되고 거름망의 추출공으로만 배출되게 된다.

나아가 덮개(130)는 상기 거름망(120)의 개구부를 열고 닫는데, 그 편리성을 위하여 덮개 우측의 축돌기(133)가 전후로 대칭 배열되어 있고, 이 축돌기를 통하여 본체(100)의 제2장착부(113)에 결합되므로

덮개는 본체에 대하여 축설된 구조가 되어 쉽게 거름망의 개구부를 여닫고 또 특유의 연질 특성으로 인하여 축돌기(133)를 쉽게 본체의 제2장착부에서 분리하고 재결합할 수 있어 청소가 용이하다.

아울러 덮개(130)는 축돌기 반대편, 우측에 손잡이(137)를 가져 거름망의 개구부를 여닫는 경우의 조작을 용이하게 한다.

또 이 손잡이(137)는 본체(100)의 두 상부돌기(119)로 구성된 들뜸방지부의 일부를 구성하는, 상부돌기 사이의 끼임부(119a)에 뻑뻑하게 결합되므로

거름망의 수용부(120a)에 분말음료를 투입하고 덮개(130)를 닫은 후, 리셉터클(R)을 음료메이커에 결합하는 경우 본체(100)의 파지부(117) 및 덮개의 출돌기(133) 반대편 덮개 부위가 음료메이커의 서랍홈과의 임의 접촉으로 덮개가 들리게 되고 음료가 쏟아지기까지 하는 문제 발생을 방지할 수 있고, 그 외 추출 전후의 분말음료가 담긴 리셉터클(R)의 부주의하고 의도치 않은 상황에서 리셉터클에 충격이 가해지고 전복되어도 분말음료가 쏟아지고 누출되는 사태 발생을 방지할 수 있다.

이러한 특성은 본체(100)의 두 상부돌기(119) 각 외측에 배열된 덮개(130)의 보강돌기(139)에 의하여 더 강화되며,

또 보강돌기는 저면에 걸림턱(139a) 구조를 갖고, 이 걸림턱이 거름망(120)의 플렌지(123)에 외측 결합되므로 덮개가 거름망을 닫고 있는 상태의 확고성은 더욱 증가된다.

또한 상기 덮개(130)는 도 3 및 도 4에 도시된 유니버설 캡(53)의 하향 볼록형 캡바디(T)의 천정(Tc)과 같이 형성될 수 있고, 더 나아가 상기 덮개(130)가 변형된 리셉터클에 장착되어 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 도 3 및 도 4에 도시된 유니버설 캡(53)이 상기 덮개(130)를 대신하여 형성되고, 음료 추출 시 상기 리셉터클을 상기 유니버설 캡이 밀폐하여 추출이 이루어질 수 있다.

이상의 설명에서 마이컴에 의한 음료 메이커의 제어방법, 보일러, 펌프, 사용모드 등과 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 용이하게 이를 추측 및 추론하고 재현할 수 있다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 음료 메이커 및 회전체와 리셉터클을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

M: 음료메이커 CR: 카트리지
C: 바디 C1 : 커버시트
10: 하우징 10A: 음료수용부
11: 장착부 13: 노즐
15: 물탱크 17: 조작부
19: 잔액트레이 19a: 그릴
20: 회전체 21: 결합부
21A: 트임부 21a: 스토퍼
23: 진퇴수단 23A: 파지부
23B: 장착패널 24 : 제2진퇴수단(슬라이딩부재)
24a : 구속부 24b : 안착부
24A : 날개부 24c : 슬라이딩홈
25: 정지수단
30: 리셉터클 31: 본체
31A: 끼움부 31B: 안내홈
31C : 안내부
31a: 멈춤부 33: 피안내부
40: 락킹부재 41,43,45: 다축링크
L , L1, L2: 레버 47: 장착드럼
50,50A,50B: 파괴수단 51: 승강드럼
53: 유니버설 캡 53a: 천공핀
55: 천공디스크 55a: 천공돌기
57: 메쉬디스크 59: 거품디스크
T : 캡바디 Tc: 천정

Claims (4)

1. 개구부 및 플렌지를 구비한 바디와, 상기 바디의 개구부를 덮고 플렌지에 부착되는 테두리를 구비한 커버시트를 포함하고, 추출대상체가 내장된 카트리지;
   상기 카트리지를 수용하는 끼움부를 갖고, 추출액 소통로와 중앙 배출공이 형성된 본체를 갖는 카트리지 리셉터클;
   상기 리셉터클 본체의 끼움부를 덮는 하향 볼록형 캡바디를 갖는 유니버설 캡;을 포함하여 이루어지되,
   상기 유니버설 캡은 상기 하향 볼록형 캡바디의 구형상의 천정 중 어느 일부 또는 모두가 상기 커버시트의 상면에 밀착되어 커버시트를 하측으로 가압 변형시키고,
   상기 리셉터클이 결합되어 추출이 행해지는 추출부와, 상기 리셉터클을 보관할 수 있는 보관부를 포함하는 장착부를 구비한 하우징을 더 포함하여 이루어지고,
   상기 하우징은 상기 장착부를 개폐하는 제1커버덮개가 구비되어 있으며,
   상기 제1커버덮개는 상기 추출부만을 개폐하는 힌지 결합된 제2커버덮개(11B)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 캡바디 상부에는 열수 공급을 위한 관체가 통과하는 절곡형 노즐을 구비한 승강드럼이 결합되고,
   상기 노즐은 상기 캡바디 중앙에 형성된 천공핀과 연결되어 열수 공급이 이루어지는 것을 특징으로 하는 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 유니버설 캡은 상기 캡바디와 상기 승강드럼과의 사이에 가요성 캡바디의 밀폐성 보장을 위한 가압디스크가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 유니버설 캡은 상기 캡바디와 상기 가압디스크의 결합부 외주면을 둘러싸도록 형성되어 상기 가압디스크가 상기 캡바디로부터 이탈되지 않도록 하는 결합부재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 카트리지 추출용 유니버설 음료 메이커.

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