KR101464692B1 - 카트리지 및 음료의 제조 방법 - Google Patents

카트리지 및 음료의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

카트리지는 액체 음료 성분 및 음료 성분의 긴 입자들을 포함하는 음료 성분을 포함한다. 카트리지는 수성 매체의 도입을 위한 유입부(45), 음료 성분으로부터 제조된 음료를 위한 유출부(44) 및, 유입부를 유출부에 연결하는 유동 경로를 포함한다. 카트리지는 유동 경로에 위치된 필터(400) 및, 필터의 하류측에서 유동 경로에 위치된 통공(128)을 더 포함하고, 통공은 사용시에 음료의 제트를 발생시키도록 구성된다. 필터는 통공의 막힘을 방지하도록 필터의 상류측에서 긴 입자들의 실질적인 부분을 보유하도록 크기가 정해진 복수개의 개구(401)들을 가진다. 필터의 상류 면에서 각각의 개구의 최대 면적은 통공 면적의 10 배 보다 크지 않다.

Description

카트리지 및 음료의 제조 방법{Cartridge and method for the preparation of beverages}
본 발명은 음료의 제조를 위한 카트리지에 관한 것으로서, 음료의 제조를 위하여 하나 이상의 성분들을 포함하는 카트리지에 관한 것이다.
고품질 커피 음료들의 제조는 오랜동안 상업적인 커피숍에서 잘 알려져왔다. 수년 동안 커피 제조 방법은 정제되었고 전문가들은 최상의 커피 음료를 제조하도록 훈련을 받았다. 특히 최근의 10 년 동안 에스프레소 및 카푸치노와 같은 더욱 전문적인 음료를 제공하는 커피숍의 급속한 성장이 있어왔다. 이러한 유형의 음료들은 음료를 제조하는데 필요한 높은 압력을 생성할 수 있는 값비싸고, 복잡한 기계들에 대한 필요성 때문에 역사적으로 사치성 제품으로 간주되었다. 그러한 기계들은 우수한 품질을 나타내도록 훈련된 바리스타에 의해 적절하게 유지되고 작동되어야만 한다.
고품질 커피 음료들에 대한 소비자의 취향은 전문적인 커피숍으로부터의 사치스러운 최상 품질의 음료들에 대한 수요 증가를 가져올 뿐만 아니라, 더 다양한 전문적인 음료에 대한 소망으로 이끌게 되었으며, 집에서 편리하게 그러한 음료를 만들 수 있는 능력에 대한 소망으로 이끌게 되었다.
가정용 필터 커피 기계들은 1960 년 이래로 널리 유용하게 되었다. 그러나, 그러한 기계들은 에스프레소 스타일의 커피를 제조할 수 없고, 카푸치노와 같은 전문적인 음료의 제조에 필요한 거품이 있는 우유를 제조할 수 없다. 제 1 필터 기계의 도입 이래로 가정용 커피 기계는 현저하게 발전되었으며 현재는 많은 가정에서 부엌용 장비의 필수적인 품목이다. 그러한 기계들 일부는 음료 용기에 직접적으로 음료의 개별적인 1 회분을 분배하며, 음료 성분의 벌크 공급(bulk supply)으로부터 또는 포드(pod), 패드(pad) 또는 카트리지(cartridge)와 같은 음료 성분의 개별적인 패키지들로부터 음료를 추출한다. 다음의 명세서에서, 그러한 패키지들은 일반적인 용어인 카트리지(cartridge)로 지칭될 것이다. 그러한 카트리지들을 이용하는 기계는 세정의 필요성을 제거하며 사용자가 음료를 선택할 수 있게 한다. 그러한 카트리지의 일 유형의 예는 유럽 특허 출원 EP-A-1440903 에 개시되어 있다. 음료들은 물에 음료 성분을 조합(brewing)시키거나, 혼합시키거나, 용해시키거나 또는 현탁시킴으로써 형성된다. 예를 들어, 커피 음료들에 대하여, 가열된 물이 카트리지들을 통해 강제되어 추출된 용액을 형성한다. 그러한 기계들에서 카트리지들의 이용은 편의성 및 제조된 음료의 품질 때문에 인기가 커지고 있다.
카트리지의 이러한 유형을 이용하는 음료 제조 기계의 예는 유럽 특허 출원 EP-A-1440644 에 설명되어 있다. 이러한 기계는 가정용 제품의 시장에서보다 상업용 또는 산업용 시장을 위해서 설계되었던, 이전에 알려진 기계들보다 낮은 압력에서 작동된다는 점에서, 당시에 알려진 종래 기술에 비해 향상된 점을 제공하였다. 따라서 이것은 비용, 신뢰성 및 성능에 관하여 가정용 시장에 더욱 적절하였다.
가정용 커피 기계 및 관련 카트리지들에서 이루어진 진전에도 불구하고, 전문적인 장비 또는 훈련에 대한 필요성 없이 가정에서 쉽게 제조될 수 있는 훨씬 낳은 바리스타 품질의 커피 음료에 대한 수요가 계속되고 있다.
사용자가 전체 범위의 "커피숍" 스타일 음료를 제조할 수 있게 하려면, 고품질 에스프레소 유형의 커피를 양조(brewing)할 수 있는 수단을 제공할 필요성이 있을 뿐만 아니라, 카푸치노와 같은 음료를 만드는 거품이 있는 우유를 만들기 위한 수단을 사용자에게 제공할 필요성도 있다. 통상적으로 거품이 있는 우유는 커피숍에서 증기 제트를 우유의 저장부로 지향시키는 증기봉(steam wand)을 이용함으로써 제조되었다. 여전히 이것은 상업적인 환경에서 거품이 있는 우유를 제조하기 위한 주된 방법이다. 그러나, 그것은 정확하게 사용되지 않는다면 위험할 수 있고 또한 세정이 곤란할 수 있기 때문에 증기 제트 장비를 가정에서 이용하는 것은 불편하다. 그것은 오염을 방지하도록 완전한 세정을 필요로 하는 우유와 함께 이용되는 장비에 대하여 특히 불리하다.
거품이 있는 우유를 제조하는데 적절한 가정용 음료 기계를 위한 카트리지의 예는 유럽 특허 출원 EP-A-1716055 에 개시되어 있다. 카트리지 내에 포함된 농축 우유 성분과 물이 혼합될 때 제조된 우유의 흐름에 공기가 수반되게 함으로써 카트리지로부터 거품 음료가 제조된다. 이것은 카트리지 안에 있는 이덕터(eductor)를 통해 우유를 통과시킴으로써 달성된다. 이덕터는 거품이 있는 우유의 제트를 발생시키도록 구성된 통공을 포함한다. 우유의 제트는 공기 유입부에 걸쳐서 통과되어 공기가 우유 안에 수반되게 함으로써 거품이 있는 우유를 생성한다. 그러한 카트리지들로부터 제조된 거품 우유는, 잠재적으로 위험하고 세정이 어려운 증기봉 장비(steam wand)에 대한 필요성 없이, 카푸치노와 같은 커피숍 스타일의 음료가 가정에서 쉽게 제조되는 것을 허용한다. 가정에서 제조될 수 있는 거품이 있는 우유의 품질을 더욱 향상시키도록 그러한 카트리지들을 계속 개발하는 것이 소망스럽다.
조사된 바에 따르면 긴 덩어리 입자들이 처리 및 저장 동안에 카트리지들의 농축 액체 우유 성분 안에 형성된다. 이러한 입자들은 통공을 막거나 또는 부분적으로 막을 잠재성을 가져서 우유의 흐름에 공기가 덜 수반되게 하는 결과를 가져온다. 만약 그러한 현상이 발생된다면, 거품 우유의 품질 및 양에 부정적인 영향이 미칠 수 있다.
입자 물질이 카트리지의 유출부에 도달하여 음료를 오염시키는 것을 방지하도록 음료 기계를 위한 카트리지에 필터를 이용하는 것이 알려져 있다. 필터들은 예를 들어 위에서 참고된 유럽 특허 출원 EP-A-1440903 에 설명된 바와 같은 커피의 제조를 위한 카트리지들에 공통적으로 채용된다. 그러한 필터들은 복수개의 미세한 개구들을 포함하는데, 개구들은 여과되어야 하는 입자 물질의 가장 작은 치수보다 작은 복수개의 미세한 개구들을 포함한다. 이것은 미세한 입자 물질이 카트리지의 유출부에 도달하는 것을 방지하는 효과를 가진다. 그러나, 입자 음료 성분이 필터의 상류측상에 쌓이므로 카트리지를 통한 음료의 유동을 제한하는 효과를 가지기도 한다. 유동 제한은 이덕터의 효능을 감소시키고 결과적으로 제조된 거품 우유의 품질 및 양을 감소시키므로 거품 우유의 제조에 사용되는 카트리지에서 그러한 유동 제한은 소망스럽지 않다. 이것은 거품의 품질 및 양을 향상시키는 소망의 효과에 직접적으로 대조적이다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 해결하는 개선된 음료 제조 장치의 카트리지 및 음료 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 양상에서, 본 발명은 하나 이상의 음료 성분들을 포함하는 카트리지들을 제공하는데, 상기 카트리지는:
수성 매체(aqueous medium)를 카트리지 안으로 도입하기 위한 유입부;
상기 하나 이상의 음료 성분들로부터 제조된 음료를 위한 유출부; 및
유입부를 유출부로 연결하는 유동 경로;를 포함하고,
하나 이상의 음료 성분들은 액체 음료 성분 및 음료 성분의 긴 입자(elongate particle)들을 포함하고,
카트리지는 유동 경로에 위치된 필터를 더 포함하고, 상기 필터는 긴 입자들의 실질적인 부분이 필터의 상류측상에 보유되도록 크기가 정해진 복수개의 개구들을 포함하고,
카트리지는 필터의 유동 경로 하류에 위치된 통공을 더 포함하고, 통공은 사용시에 음료의 제트(jet)를 발생시키도록 구성되고, 필터의 상류측 면에 있는 각각의 개구의 최대 면적은 통공 면적의 10 배보다 크지 않다.
필터는 긴 입자들 대부분이 카트리지의 하류측에 도달하는 것을 방지한다. 이것은 카트리지의 하류측을 입자들이 막는 것을 방지하거나 또는 그곳의 작동에 간섭하는 것을 방지하는데 도움이 된다. 특히, 통공이 막히는 것을 방지하는데 도움이 된다. 따라서 카트리지의 하류측 특성 또는 음료 성분들의 조성을 변경할 필요성 없이 카트리지는 우수한 품질의 더욱 반복 가능한 결과를 발생시킬 수 있다.
우유 제품들과 이용될 때 개구들이 바람직스럽게는 필터의 상류측 면에서 1.6 mm 의 최대 치수를 가진다. 이것은 필터에 의해서 보유된 긴 입자들의 양을 최대화시키는 것과 카트리지 안에서 액체 유동을 와해시키는 것을 최소화시키는 것 사이에서 적절한 균형을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
보다 바람직스럽게는, 우유 제품들과 사용되었을 때, 필터에 의해 보유된 긴 입자들의 양을 최대화시키는 것과 카트리지 안의 액체 유동의 와해를 최소화시키는 것 사이의 균형을 최적화시키도록 개구들은 필터의 상류측 면에서 1.0 mm 의 최대 치수를 가진다. 필터의 상류측 면에서의 최대 치수는 카트리지에 의해 보유된 성분의 양과 거품의 품질 및 농도의 균형을 맞추도록 특정의 음료 조성을 위하여 유리하게 선택될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 필터의 상류측 면에 있는 각각의 개구의 최대 면적은 통공 면적의 7 배 보다 크지 않다. 가장 바람직스럽게는 필터의 상류측 면에 있는 각각의 개구의 최대 면적이 통공 면적의 5 배 보다 크지 않다. 필터에 있는 개구들의 크기와 하류측 통공의 크기 사이의 관계는 하류측 통공이 막히게 되는 가능성에 영향을 미친다.
음료 성분의 긴 입자들은 액체 음료 성분의 덩어리들일 수 있다. 액체 음료 성분은 농축 우유와 같은 액체인 유제품 성분일 수 있다. 액체 우유는 UHT 처리, 플래쉬 저온 살균(flash pasteurisation), 레토르트 작용과 같은 공지의 방법에 의해 멸균되거나 저온 살균될 수 있다.
제 2 양상에서, 본 발명은 하나 이상의 음료 성분들을 포함하는 카트리지로부터 음료를 제조하는 방법을 더 제공하는데, 상기 하나 이상의 음료 성분들은 액체 음료 성분 및 음료 성분의 긴 입자들을 포함하고, 상기 방법은:
수성 매체(aqueous medium)를 카트리지 안으로 도입하는 단계;
음료 혼합물을 형성하도록 수성 매체와 하나 이상의 음료 성분들을 혼합하는 단계;
긴 입자들의 실질적인 부분이 필터의 상류측에 보유되도록 음료 혼합물을 필터를 통해 통과시키는 단계; 및,
필터의 하류측에 위치된 통공을 통해 음료 혼합물을 통과시킴으로써 음료 혼합물의 제트를 발생시키는 단계로서, 필터의 상류측 면에 있는 각각의 개구의 최대 면적이 통공 면적의 10 배 보다 크지 않은, 제트 발생 단계;를 포함한다.
제 3 양상에서, 본 발명은 본 발명의 제 1 양상에 따른 카트리지; 및, 사용시에 상기 카트리지로부터 음료를 제조하도록 구성된 음료 기계;를 포함하는 음료 제조 시스템을 제공한다.
제 4 양상에서, 본 발명은 음료 제조 방법을 제공하는데, 이것은: 본 발명의 제 1 양상에 따른 카트리지를 제공하는 단계; 음료 기계를 제공하는 단계; 상기 카트리지를 음료 기계와 작동 맞물림 상태로 배치하는 단계; 및, 음료를 제조하도록 음료 기계를 작동시키는 단계;를 포함한다. 여기에서 사용된 "카트리지"라는 용어는 패키지, 콘테이너, 작은 봉지(sachet) 또는 용기(receptacle)를 의미하는데, 이것은 음료 제조 기계에서 사용되기에 적절하고 위에서 설명된 방식으로 하나 이상의 음료 성분들을 포함한다. 카트리지는 분리된 패드 홀더(pad holder)내에 위치된 소프트 패드(soft pad)와 같이, 단일 성분 또는 다수의 성분들의 등가물(equivalent)을 포함할 수 있다. 바람직스럽게는, 카트리지가 음료의 개별적인 1 인분을 제조하도록 적합화된다. 카트리지는 단단할 수 있거나, 반 정도로 단단할 수 있거나(semi-rigid) 또는 유연성이 있을 수 있다. 카트리지의 유입부 및 유출부는 개방될 수 있거나 또는 예를 들어 천공에 의해 사용시에 개방을 필요로 할 수 있다.
다음의 설명에서 "상부" 및 "하부"라는 용어 및 그와 등가인 용어는 본 발명의 특징부들의 관계상의 위치를 설명하도록 이용된다. "상부" 및 "하부"와 그에 등가인 용어들은 예를 들어 도 1 에 도시된 바와 같이 음료 제조 기계 안으로의 삽입 및 차후의 분배를 위한 정상의 방위에 있는 카트리지( 또는 다른 구성 요소들)를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다. 특히, "상부" 및 "하부"는 각각 카트리지의 상부 표면(11)으로부터 멀거나 또는 가까운 상대 위치들을 각각 지칭한다. 더욱이, "내측" 및 "외측" 그리고 등가의 용어들이 본 발명의 특징부들의 관계상의 위치를 나타내도록 이용될 것이다. "내측" 및 "외측"과 등가의 용어는 카트리지(1)(또는 다른 구성 요소들)의 중심 축 또는 주축으로부터 각각 멀거나 또는 가까운 카트리지(또는 다른 구성 요소)에서의 상대 위치들을 지칭하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시예들은 이제 첨부된 도면을 참조하여 하나의 예로서만 설명될 것이다.
도 1 은 유럽 특허 출원 EP-A-1716055 에 개시된 선행 기술의 카트리지의 단면도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 내측 부재를 가진 카트리지의 단면 사시도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 대안의 내측 부재의 사시도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 다른 대안의 내측 부재의 사시도이다.
도 5 는 도 4 의 내측 부재의 대안의 사시도이다.
도 1 은 출원인의 이전 유럽 특허 출원 번호 EP-A-176055 에 설명된 바와 같은 종래 기술의 카트리지(1)를 도시한다. 카트리지(1)의 완전한 설명을 위해서, 독자는 본원에 참조로서 포함된 EP-A-1716055 의 개시 내용을 참고하면 된다. 다음에는 본 발명에 관련된 카트리지(1)의 부분들에 대해서만 상세하게 설명될 것이다.
유럽 특허 출원 EP-A-1716055 의 카트리지(1)는 전체적으로 외측 부재(2), 내측 부재(3) 및 라미네이트 뚜껑(5)을 포함한다. 외측 부재(2), 내측 부재(3) 및 라미네이트(5)는 카트리지(1)를 형성하도록 조립되는데, 이것은 하나 또는 그 이상의 음료 성분들(200)을 포함하는 챔버(134), 유입부(28)(도 2 참조), 유출부(122) 및, 유입부를 유출부(122)로 연결하는 음료 유동 경로를 가진다.
도 1 의 예에서 음료 성분(200)은 농축 액체 우유이다. 농축 액체 우유(200)는 농축된 액체 우유 및 길고 덩어리진 우유의 입자들의 혼합물인데, 입자들은 가공 및 저장중에 농축 액체 우유안에서 형성된다. 길고 덩어리진(elongate and agglomerate) 입자들은 통상적으로 10 보다 큰, 길이 대(對) 최대 폭의 비율을 가진다.
내측 부재(3)는 외측 튜브(42)에 의해 둘러싸인 배출 분출부(43)를 구비하는데, 외측 튜브는 고리형 플랜지(47)에 의해 배출 분출부(43)에 연결된다. 내측 부재(3)는 스커트 부분(80)을 포함하며, 스커트 부분은 스커트 리브(skirt rib, 87)에 의해 외측 튜브(42)에 연결된다. 고리형 채널(69)은 스커트 부분(80)의 내측 벽과 외측 튜브(42)의 외측 벽 사이에 형성된다. 고리형 채널(69)은 스커트 부분(87)들 아래에 상류측 부분(69U) 및 스커트 리브(87)들 위의 하류측 부분(69D)을 가진다. 고리형 채널(69)의 상류측 부분(69U)과 하류측 부분(69D) 사이의 유체 소통은 리브(87)들 사이의 공간들에 의해 제공된다. 마지막으로, 내측 부재(3)의 스커트 부분(80)은 음료 성분의 혼합을 조절하기 위한 단지(bowl, 101)을 포함한다.
음료 유동 경로는 이후에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 챔버(134), 고리형 채널(69) 및 배출 분출부(43)를 통과한다.
유입부(28) 및 유출부(122)는 처음에 라미네이트(5)에 의해 밀봉되고 사용시에는 라미네이트(5)의 천공 또는 절단에 의해 개방된다. 음료 유동 경로는 외측 부재(2)와, 내측 부재(2)와 라미네이트(5) 사이의 공간적인 상호 관계들에 의해 형성된다.
유럽 특허 출원 EP-A-1716055 에 도시된 다양한 유형의 카트리지가 농축 액체 밀크와 같은 액체 제품들 또는 굽고 갈린 제품들을 분배하기 위해 이용될 수 있다. 또한 액체 커피 제품들을 분배할 수도 있다.
유럽 특허 출원 EP-A-1716055 의 도 18 및 도 34 에 도시된 카트리지의 특정한 장점은 공기를 음료 안에 수반시키기 위한 수단을 제공하는 것이며, 예를 들어 이덕터(eductor)의 형태인 수단의 제공이다. 여기에서 사용되는 바로서, 이덕터라는 용어는 음료의 제트(jet)를 형성하는 통공 또는 유사한 구조의 사용을 지칭하며, 통공은 공기 유입부 및 팽창 챔버의 상류에 있는 음료 유동 경로에 위치되고, 상기 통공은 음료의 제트를 생성하도록 구성되고, 음료의 제트는 팽창 챔버 안으로 분사되어 공기 유입부의 인근에 저압 영역을 발생시켜서 공기가 공기 유입부를 통해 유인되게 하고 음료의 흐름에 수반되게 한다.
(EP-A-1716055의 도 34 에 기초하여) 도 1 에 도시된 바와 같이, 테두리(67)는 내측 부재(3)상에 제공되는데, 이것은 외측 튜브(42)를 배출 분출부(43)에 접합시키는 고리형 플랜지(47)로부터 똑바로 서있다. 테두리(67)는 분출부(43)로의 유입부(45)를 둘러싼다. 태두리(67)에는 내측으로 지향된 어깨부(68)가 제공된다. 테두리(67)의 원주 둘레의 일 지점에서 슬롯(70)이 제공되며, 슬롯(70)은 테두리(67)의 상부 가장자리로부터 어깨부(68)의 높이 아래에 있는 지점으로 가장자리에 연장된다.
공기 유입부(71)는 슬롯(70)과 원주상으로 정렬된 고리형 플랜지(47)에 제공된다. 외측 튜브(42)와 배출 분출부(43) 사이의 플랜지(47) 아래의 빈 공간과 플래지(47) 위의 지점 사이에서 소통을 제공하기 위하여, 공기 유입부(71)는 플랜지(47)를 통과하는 통공을 포함한다. 공기 유입부(71)는 상부의 절두 원추형 부분(frusto-conical portion) 및 하부의 실린더형 부분을 포함한다. 공기 유입부(71)의 인근에 있는 외측 튜브(42)의 벽은 슈트(chute, 46)를 형성하도록 형상화되는데, 슈트는 공기 유입부(71)로부터 배출 분출부(43)의 유입부(45)로 이어진다.
3 개의 축방향 리브(105)들이 배출 분출부(43)의 내측 표면상에 제공되어 분배된 음료를 유출부(44)를 향해 아래로 지향시켜서 분배된 음료가 상대적으로 좁은, 제어된 흐름으로 제한되는 것을 돕는다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 카트리지가 조립되었을 때, 외측 부재(2)의 실린더형 연장부(18)는 테두리(67) 안에 안착된다. 실린더형 연장부(18)는 배출 분출부(43)의 유입부(45)를 실질적으로 폐쇄시키는데, 이것은 슬롯(70)의 상단부를 폐쇄시킨다. 테두리(67)에 있는 슬롯(70)은 어깨부(68)의 높이 아래로 연장되기 때문에, 통공(128)은 개방된 상태로 유지되어 고리형 플랜지(47)를 통한 유체 경로를 제공한다. 따라서 조립시에 슬롯(70)은 대략 정사각형 형상의 통공(128)이 되도록 구성된다.
사용시에, 카트리지(1)는 음료 제조기로 삽입되고 유입부(28) 및 유출부(122)는 음료 제조기의 천공 부재들에 의해 개방되며, 천공 부재들은 라미네이트(5)를 천공하여 뒤로 접는다. 통상적으로 물인, 압력을 받는 수성 매체(aqueous water)가 유입부를 통해 카트리지(1)에 진입하여 챔버(134) 안으로 유동하도록 지향된다. 물은 챔버(134)를 통해 음료 유동 경로를 따라 강제되며 그 안에 포함된 음료 성분(200)과 혼합된다. 물은 동시에 음료 성분을 통해 위로 강제된다.
챔버(134) 안에 모인 음료의 배압(back pressure)은 압력하의 음료를 통공(128)을 통해 강제하여 배출 분출부(43)의 상단부에서 혼합 챔버(49) 안으로 제트로서 나오게 한다. 음료의 제트는 공기 유입부(71)에 걸쳐 직접적으로 통과된다. 음료가 배출 분출부(43)의 유입부(45) 및 슈트에 진입할 때 음료 제트의 압력은 강하한다. 결과적으로 공기가 공기 유입부(71)를 통해 위로 유인될 때 공기는 다수의 작은 공기 거품들의 형태로 음료 흐름 안에 수반된다. 통공(128)으로부터 나오는 음료의 제트는 유출 분출부(44)를 향해 아래로 좁은 통로로 흐르기 전에 혼합 챔버(49) 안에서 거칠게 흐르는데, 유출 분출부에서 음료는 컵과 같은 용기로 배출되고 컵에서 공기 거품은 소망의 거품 외관을 형성한다.
도 2 는 본 발명에 따른 내측 부재(300)를 가지는 카트리지(1')의 단면 사시도를 도시한다. 내측 부재(300)의 많은 특성들은 내측 부재(3)와 관련하여 위에서 설명된 것과 같으며, 동일한 참조 번호들이 적절하게 동일한 특징부들을 참조하도록 이용되었다. 명확성을 위하여, 카트리지(1')는 도 2 에서 음료 성분을 포함하지 않는 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2 의 단면도는 슬롯(70) 및 통공(128)이 보이지 않도록 되어 있다.
내측 부재(300)는 내측 부재(3)와 상이한데, 리브(105)가 (선택적으로) 제거되어 있고 배출 분출부(43)의 하부 부분에 격벽(65)이 추가되어 있다는 점에서 상이하다. 또한, 내측 부재(300)는 단지(bowl, 101)를 가지지 않는다.
내측 부재(300)는 상류측 부분(69U)과 하류측 부분(69D) 사이의 고리형 채널(69) 안에 위치된 필터(400)를 포함한다. 필터(400)는 개구(401)를 포함하는데, 개구의 크기는 사용시에 필터의 상류측에 길고 덩어리진 입자들 대부분이 보유되도록 정해진다. 필터는 긴 입자들 대부분이 통공(128)에 도달하는 것을 방지하고, 그에 의하여 통공이 긴 입자들에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 막히는 것을 방지하도록 돕는다. 따라서 카트리지(1')로부터 제조된 거품 품질의 반복성은 종래 기술의 카트리지보다 향상된다.
개구(401)들은 그 어떤 적절한 크기 및 형상일 수 있다. 그러나, 필터(400)에 의해 보유되는 긴 입자들의 양을 최대화시키는 것과 카트리지 안의 액체 유동의 와해를 최소화시키는 것 사이에서 적절한 균형을 달성하기 위하여, 개구(401)들이 바람직스럽게는 1.6 mm 보다 크지 않은 상류측 표면상의 최대 치수를 가진다. 필터(400)에 의해 보유되는 긴 입자들의 양을 최대화시키는 것과 카트리지 안에서 액체 유동의 와해를 최소화시키는 것 사이의 균형을 최적화시키도록 1.0 mm 보다 크지 않은 상류측 표면상의 최대 치수를 개구(401)가 가지는 것이 이상적이다.
개구(401)의 최대 치수는 필터의 상류측 면에서 개구의 외주에 있는 2 개의 가장 먼 지점들 사이의 선형 거리로서 정의된다.
개구(401)들의 면적은 통공(128)의 면적과 관련되는데, 개구(401)들의 면적이 통공(128)의 면적의 10 배보다 크지 않도록 되어 있고, 여기에서 개구의 면적은 그것의 최대 단면이다. 대안으로서, 개구(401)들의 면적은 통공(128) 면적의 7 배 보다 크지 않다. 다른 대안으로서, 개구(401)들의 면적은 통공(128)의 면적의 5 배 보다 크지 않을 수 있다.
위에서 지적된 바와 같이, 필터(400)가 필터의 상류측상에 긴 입자들 모두를 보유할 필요는 없다. 카트리지의 작동에 영향을 더 미칠 것 같은 것은 긴 덩어리(longer agglomerate)이다. 따라서 필터가 상류측에 긴 입자들중 더 긴 것을 보유하는 것이 바람직스럽다.
도 3 은 대안의 내측 부재(310)에 대한 사시도를 도시한다. 내측 부재(310)는 위에서 설명된 내측 부재(300)와 같으며, 예외적으로 대안의 이덕터(eductor) 기하 형태를 포함한다. 내측 부재(310)는 개구(411)들을 가지는 필터(410)를 포함하는데, 개구들은 사용시에 필터의 상류측상에 긴 덩어리 입자들 대부분을 보유하도록 크기가 정해진다.
도 4 및 도 5 는 다른 대안의 내측 부재(320)에 대한 사시도를 도시한다. 내측 부재(320)의 특징들중 일부는 도 1 의 내측 부재(3)를 참조하여 위에서 설명된 것과 같으며, 동일한 참조 번호들은 적절하다면 동일한 특징들을 나타내도록 이용되었다.
내측 부재(320)는 외측 튜브(42)에 의해 둘러싸인 배출 분출부(43)를 포함하는데, 외측 튜브는 고리형 플랜지(47)에 의해 배출 분출부(43)에 연결된다. 내측 부재(320)는 스커트 리브(skirt rib, 87)에 의해 외측 튜브(42)에 연결되는 스커트 부분(380)을 포함한다. 고리형 채널(69)은 외측 튜브(42)의 외측벽과 스커트 부분(380)의 내측벽 사이에 형성된다.
스커트(380)는 스커트(380)의 하부 부분 둘레에 위치된 신장(伸長)된 슬롯(421)들을 복수개 가진 필터(420)를 포함한다. 도 1 을 참조하면, 조립된 카트리지에서, 스커트(380)의 저부는 개구(421)들의 저부가 실질적으로 폐쇄되도록 라미네이트에 접촉한다. 슬롯(421)들은 챔버(134)와 채널(69) 사이에 유체 소통을 제공한다. 슬롯(421)들은 사용시에 필터(420)의 상류측상에서 챔버(134) 안에 긴 덩어리 입자들 대부분을 보유하도록 크기가 정해진다.
본 발명은 다른 부분들중에서 외측 부재 및 내측 부재로부터 형성된 카트리지에서 구체화된 예를 들어 위에서 설명되었다. 특히, 통공(128)은 외측 부재 및 내측 부재의 부분들에 의해서 한정되는 것으로서 설명되었다. 그러나, 본 발명은 2 개의 구성 요소들의 접합으로부터가 아닌 단일 구성 요소로 형성된 통공들에도 적용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
설명된 카트리지는 긴 덩어리들을 형성하는 임의의 액체 제품에 적절하다. 예를 들어, 농축 초콜렛, 향(flavor)이 향상된 시럽 또는 비타민 보조제들에 적용될 수 있다.
44. 유출부 45. 유입부
128. 통공 400. 필터
401. 개구

Claims (11)

  1. 하나 또는 그 이상의 음료 성분들을 포함하는 카트리지로서, 상기 카트리지는:
    내측 부재 및 외측 부재;
    수성 매체(aqueous medium)를 카트리지 안으로 도입하기 위한 유입부;
    상기 하나 이상의 음료 성분들로부터 제조된 음료를 위한 유출부; 및
    유입부를 유출부로 연결하는 유동 경로;를 포함하고,
    유입부 및 유출부는 초기에 밀봉되고 사용시에 개방됨으로써, 하나 이상의 음료 성분들을 사용전에 카트리지 안에 밀봉시키고,
    하나 이상의 음료 성분들은 액체 음료 성분 및 상기 액체 음료 성분의 긴 덩어리 입자(elongate agglomerate particle)들을 포함하고,
    내측 부재는 스커트 부분(skirt portion)을 포함하고, 상기 스커트 부분은 유동 경로에 위치된 필터를 포함하고, 상기 필터는 스커트 부분의 하부 부분 둘레에 위치된, 신장(伸長)된 슬롯(slot)들의 형태인 복수개의 개구들을 포함하고, 상기 개구들은 긴 덩어리 입자들의 일부가 필터의 상류측상에 보유되도록 하는 크기이고,
    카트리지는 필터의 유동 경로 하류에 위치된 통공을 더 포함하고, 통공은 사용시에 음료의 제트(jet)를 발생시키도록 구성되고, 필터의 상류측 면에 있는 각각의 개구의 최대 면적은 통공 면적의 10 배보다 크지 않은, 카트리지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    개구들은 필터의 상류측 면에서 1.6 mm 의 최대 치수를 가지는, 카트리지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    개구들은 필터의 상류측 면에서 1.0 mm 의 최대 치수를 가지는, 카트리지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    필터의 상류측 면에서 각각의 개구의 최대 면적은 통공 면적의 7 배 보다 크지 않은, 카트리지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    필터의 상류측 면에서 각각의 개구의 최대 면적은 통공 면적의 5 배 보다 크지 않은, 카트리지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    액체 음료 성분은 액체인 유제품에 기초한 성분(dairy-based ingredient)인, 카트리지.
  7. 제 6 항에 있어서,
    액체 음료 성분은 농축 액체 우유인, 카트리지.
  8. 하나 이상의 음료 성분들을 포함하는 제 1 항에 따른 밀봉된 카트리지로부터 음료를 제조하는 방법으로서, 상기 하나 이상의 음료 성분들은 액체 음료 성분 및 음료 성분의 긴 덩어리 입자들을 포함하고, 상기 방법은:
    수성 매체(aqueous medium)를 카트리지 안으로 도입하는 단계;
    음료 혼합물을 형성하도록 수성 매체와 하나 이상의 음료 성분들을 혼합하는 단계;
    긴 덩어리 입자들의 일부가 필터의 상류측에 보유되도록 음료 혼합물을 필터를 통해 통과시키는 단계; 및,
    필터의 하류측에 위치된 통공을 통해 음료 혼합물을 통과시킴으로써 음료 혼합물의 제트를 발생시키는 단계로서, 필터의 상류측 면에 있는 각각의 개구의 최대 면적이 통공 면적의 10 배 보다 크지 않은, 제트 발생 단계;를 포함하는, 음료 제조 방법.
  9. 제 1 항에 따른 카트리지; 및,
    사용시에 상기 카트리지로부터 음료를 제조하도록 구성된 음료 기계;를 포함하는, 음료 제조 시스템.
  10. 제 1 항에 따른 카트리지를 제공하는 단계;
    음료 기계를 제공하는 단계;
    상기 카트리지를 음료 기계와 작동 맞물림(operational engagement) 상태로 배치하는 단계; 및,
    음료를 제조하도록 음료 기계를 작동시키는 단계;를 포함하는, 음료 제조 방법.
  11. 삭제
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