KR102130181B1 - 음료 제조를 위한 캡슐 및 시스템 - Google Patents

Abstract

음료를 제조하기 위한 캡슐은 실질적으로 중심축을 가지는 중공형 본체로서 측방 벽면, 입구 벽면 및 저부 벽면으로 이루어져 있다. 상기 입구 벽면은 상기 중심축을 향해서 측방 벽면의 주변 단부로부터 확장되어 있으며, 복수의 함몰부가 측방 벽면과 입구 벽면을 함께 연결하는 상기 벽면 각각의 부위 사이의 에지를 가로지르는 측방 벽면과 입구 벽면 둘 모두에서 확장되어 있다.

Description

음료 제조를 위한 캡슐 및 시스템{Capsule and system for beverage preparation}

본 발명은 음료 생산 장치(침출 기기(brewing device))에 의해서 캡슐 내에 함유된 일회분의 하나 이상의 제품으로부터 커피와 같은 음료를 제조하기 위한 캡슐, 또는 카트리지와 상기 캡슐과 상기 침출 기기로 형성된 시스템에 관한 것이다. 특히 본 발명은 침출 기기에 의해서 천공하는 것에 의해 사용 시에 침출액의 주입을 위해 개봉되는 일회용 캡슐에 관한 것이다.

이러한 타입의 캡슐은 1970년대부터 잘 알려져 왔다. 음료용 캡슐은 보통 일회분의 적어도 하나의 추출 가능한 제품, 일반적으로 분쇄된 커피, 그 외에 허브차 추출물 및 유사 제품 등이 수용되어 있는 용기 부위로 이루어져 있다. 상기 캡슐은 또한 원하는 음료를 제조하기 위한 침출 기기와 서로 작용하는 부위로 이루어져 있다. 전형적인 침출 기기는 캡슐 및 펌프 또는 유사한 수단들과 서로 작용하는 보일러, 밀봉 부재 또는 수용기로 이루어져 있으며, 가압하에 침출액 또는 솔벤트, 바람직하게는 온수가 그 속에 내장되어 있는 일회분의 제품으로부터 음료의 추출을 위해 캡슐에 공급될 수 있게 된다.

잘 알려진 음료 조제 공정에서, 캡슐은 침출 기기의 수용기에 배치되고, 온수와 같은 침출 솔벤트가 공급된다. 주입된 솔벤트는 캡슐을 통과하여 캡슐 내에 포함된 분말을 식료품 또는 가용성으로 포함된 가용성 고형물을 용해시키거나 거기에 포함된 액체 농축물을 희석시켜서 만들어 내고 있다. 다시 말해서, 캡슐 내부로의 용매의 주입은 거기에 밀봉된 구성분으로부터 음료의 구성분을 추출하게 된다. 그렇기 때문에 캡슐을 나온 음료는 음료 수집기와 컵 또는 출구 홈통, 또는 컵이나 용기 등에 모아지게 된다.

침출액의 주입은 홀이 존재하는 캡슐 표면을 제공하는 것에 의해 얻을 수 있는데, 홀은 항상 캡슐의 물 입구 표면에 배치되어 있다. 이 용액은 취급 및 운송시 커피 분말을 캡슐 외부로 누출하고 일반적으로 식료품을 보다 빠르게 산화시키게 된다. 이러한 이유 때문에 밀폐 또는 밀봉된 캡슐을 사용하는 것이 바람직하고, 입구 수단 예를 들면, 캡슐를 뚫기 위한 적어도 하나의 침출액의 개구부가 캡슐의 입구 표면, 예를 들면, 캡슐을 사용할 때 입구 벽면에 만들어진다. 이러한 목적 때문에, 침출 기기는 하나 이상의 돌출하는 부분, 예를 들면 바늘 또는 블레이드의 형태로 물 입구 벽면이 천공 수단과 함께 항상 제공되어 있으며, 캡슐의 입구 표면 또는 입구 벽면을 관통하기 위해서 캡슐(또는 반대의 경우도 마찬가지)에 대해 이동을 한다. 일반적으로 천공 수단은 입구 표면을 통해서 적어도 부분적으로 돌출되어 있다. 천공 수단에 의해서 형성된 개구부 또는 홀은 캡슐 안쪽의 침출액의 통과를 가능하게 한다.

캡슐의 입구 벽면을 천공하는 것에 의해 침출하는 온수의 공급은 종래에 잘 알려진 방법이며, 종래의 여러 문헌에 개시되어 있다.

US2778739는 본체 및 침출 기기의 돌출 부재에 의해서 천공하게 되는 상부 커버를 가지는 음료 주입을 위한 패키지를 개시하고 있다. 유사한 개념이 US2968560과 US3607297에 개시되어 있다.

최근에 알루미늄과 같이 보다 견고하고 얇은 재질로 캡슐을 만드는 대신에 플라스틱 폴리머로 만든 캡슐을 사용함으로써 어떤 문제점에 직면하고 있다. 플라스틱으로 만든 캡슐은 관통하는 것이 어려울 수 있으므로 캡슐 벽면을 완전히 관통하는 것을 달성할 수 없으며, 그로 인해 솔벤트, 예를 들면 온수가 캡슐에 주입될 수 없거나, 단지 일부만 관통할 수 있다. 그렇기 때문에 캡슐 안쪽으로 불규칙하고 불만족스러운 솔벤트의 분배가 제공되며 컵으로 음료의 결국 불규칙한 품질을 제공하게 된다.

그러므로, PE 또는 PP 폴리머, 또는 분해성 플라스틱 또는 소위 바이오 재질, 예를 들면 PLA 등의 표준 열가소성 재질과 같이 알루미늄 보다 연질의 재료로 만든 캡슐로 양호한 관통을 얻는 것이 필요하다.

침출 기기의 천공 수단에 의한 관통을 용이하게 하기 위해, 플라스틱 캡슐을 보강 부재와 함께 제공하는 것이 예를 들어, 국제특허출원 WO2011/027259에 개시되어 있다.

WO2011/027259에는 복수의 원형 리브의 형태, 또는 환형 돌출 부재의 형태로 보강 부재가 측방 벽면에 제공되어 있는 캡슐이 개시되어 있다.

이러한 해법은 다른 사정이 같다면, 제조 공정시 높은 질량의 열가소성 재질이 필요하므로 캡슐이 무거워지고 환경 친화적이지 못하게 된다. 또한, 어떤 경우에는, 캡슐의 외부 벽면에 제공된 보강 부재는 그것이 관통되어야 하는 영역에서 입구 벽면의 보강을 위해 부분적으로만 효과적이라는 것을 입증할 것이다.

EP2287090에는 물 주입장치의 블래드의 관통을 용이하게 하도록 침출 기기의 천공 부재가 충격을 줄 수 있는 위치에서, 벽면의 나머지 부분보다 얇은 섹션이 제공된 입구 벽면을 가지는 캡슐을 개시하고 있다. 벽면의 이러한 얇아짐은 벽면의 변형을 가능하게 한다. 이러한 이유 때문에, 캡슐의 입구 벽면과 측방 벽면에서 모두 확장되어 있는 보강 리브가 제공되어 있다. 그렇기 때문에 침출 기기의 천공 수단이 캡슐의 입구 벽면에 관통력을 가할 때 캡슐의 원하지 않는 변형을 피할 수 있다. 하지만, 캡슐의 입구 벽면에 배치된 보강 부재는 캡슐의 천공 수단에 의해서 충격을 받지 않도록 정확한 방식으로 치수, 배치 및 배열될 필요가 있다. 실제로, 침출 기기의 천공 블레이드에 의해서 리브가 접촉되어야 한다면, 이들은 리브에 대응하는 캡슐의 입구 벽면의 두께의 증가를 결정하게 되는 추가 재료 때문에 관통이 상당히 불가능하지 않다는 것을 입증할 수 있다.

WO2010/041179는 입구 벽면과 측방 벽면(도 2 참조)을 가지는 밀봉 캡슐을 보여주고 있는데, 여기에서 함몰부가 입구 벽면에 제공되어 있고; 함몰부는 입구 벽면에만 확장되어 있고, 측방 벽면의 시작 지점에서 끝난다(도 5와 6 참조). 벽면의 함몰부는 입구 벽면에 상응하는 방사상의 리지와 함께 상호 작동하는 보강 부재인 것을 의도한다.

WO2012/080501은 본 출원의 우선권 주장 전에 출원되고 그 이후에 공개된 것으로, 복수의 리세스로서 입구 벽면, 또는 베이스 - 이 서류에서 채택한 전문 용어를 사용 - 적합한 이 베이스에 원주 방향으로 배열된 보강 영역과 함께 제공되어 있는 캡슐을 개시하고 있고, 모든 리세스는 베이스 내에 위치하고 포함되어 있다. 리세스는 서로 약 90도의 각도를 형성하는 두 개의 벽면을 갖는다. 여기서 벽면의 하나는 수직하되 예를 들어, 캡슐의 회전하는 수직축에 평행하고, 다른 하나는 실질적으로 수평하다. 하지만, 구조체의 보강 효과는 매우 제한적이고, 실제로 캡슐이 열성형된다면 존재하지 않는다. 그래서, 변형 및 개봉되지 않은 캡슐의 양은 매우 높고 캡슐의 개방은 신뢰할 수 있는 방법으로 수행되지 않는다.

본 발명의 목적은 위와 같은 문제점을 해결하고 간단하고 효과적인 방식으로 천공할 수 있는 캡슐을 제공하며, 캡슐의 상부 입구 벽면에 보강 부재의 수를 제한하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 입구 수단이 이러한 목적을 달성할 필요가 있는 캡슐 재질의 증가를 최소화하는 캡슐 벽면을 관통할 필요가 있는 영역에 적당한 보강을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 침출 기기의 천공 수단의 위치에 따라 캡슐의 입구 벽면에 감소된 두께의 부위를 제공할 필요 없이 간단한 방식으로 생산할 수 있는 캡슐을 제공하기 위한 것이다.

이러한 목적 및 다른 목적은 청구항 1에 따라 일회분의 제품으로부터 음료의 제조를 위한 본 발명의 캡슐에 의해서 달성될 수 있다. 본 발명의 추가 목적은 청구항 19에 따른 음료 제조를 위한 시스템이다. 바람직한 구현예는 종속 청구항을 목적으로 한다.

본 발명의 캡슐은 플라스틱, 바이오플라스틱, 소위 "그린" 플라스틱(즉, 재생원으로 유도한 플라스틱)으로 제작할 수 있다.

캡슐은 사출 성형 또는 열성형으로 생산할 수 있다. 캡슐은 산소와 기체 투과에 대한 배리어로 작용하는 층이 제공되어 있다. 적당히 잘 알려진 배리어 재료는 예를 들면 EVOH이 있으며, PP-EVOH-PP와 같은 폴리프로필렌 또는 폴리스티롤 및 PS-EVOH-PE와 같은 폴리에틸렌으로 된 다층 구조로 존재할 수 있다. 이들 재료는 알루미늄 보다 저렴하고 재활성이 우수하다. 이러한 다층 구조는 열성형에 사용하기 위해서 적층될 수 있으며; 대안적으로 다층 구조는 캡슐 본체의 공사출 성형에 의해서 얻어지고; 커피 캡슐의 공사출은 통상의 기술자에게 잘 알려져 있는 기술이며, 본 발명의 목적은 아니다. 이러한 기술은 상업적으로 이용 가능하다.

배리어는 외부에 코팅이 제공될 수도 있다. 적당한 코팅은 Nanolok^TMPT ADV-7과 PVD 또는 PECVD 코팅으로부터 이용할 수 있다. 코팅은 분무 또는 침지에 의해서 적용할 수 있으며, 적당한 분무, 특히 나노코팅은 카올리 점토 또는 실리카 나노입자 및 폴리머를 포함하는 조성물, 임의로는 수성 조성물로부터 얻을 수 있다. 이러한 조성물은 WO2009/114071, WO2006/115729, WO2008/147380, WO2009/114072, US8309230 등에 개시되어 있는 바와 같이 수성 매체에 분산된 실리케이트 필터 및 매트릭스 폴리머를 포함하는 농축된 나노복합 분산액이다.

추가로 배리어 타입은 적당한 나노복합체를 WO2007/106671에 개시된 플라스틱 재료에 첨가하여서 얻을 수 있다.

캡슐은 식품을 포함하고 실질적으로 중심축을 가지는 중공형 본체를 형성하는 측방 벽면, 입구 벽면 및 하부 벽면으로 이루어지며, 입구 벽면은 측방 벽면의 주변 단부로부터 중심축을 향해서 확장되어 있다. 캡슐은 측방 벽면과 입구 벽면에 그리고 함께 연결하는 부분에 적어도 하나의 함몰부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 더욱 상세하게, 함몰부는 측방 벽면과 입구 벽면 사이의 에지를 가로질러서 입구 벽면이 확장되어 있는 측방 벽면의 주변 단부에 대응해서 제공되어 있다. 그렇기 때문에 함몰부는 캡슐의 측방 벽면과 입구 벽면 모두에서 확장되어 있다. 이것은 적어도 하나의 위치, 바람직하게 복수의 위치에서, 측방 벽면의 한 부위와 입구 벽면의 한 부위가 유실된 것이며 그 부위에서 벽면은 캡슐의 본체의 "함몰부"로 정의되는 적어도 하나의 연결 벽면으로 대체된 것을 의미하며; 용어 "함몰"은 캡슐의 본체의 나머지 부분에 있는 벽면의 레벨과 비교해서 사용된 것이고; 도면에서, 측방 벽면은 플랜지로부터 에지 라인(2c)으로 확장되어 있으며; 측방 벽면은 도 1-9에 참조 부호 2b 및 2a로 나타낸 바와 같이 캡슐의 수직축에 대해 다른 원뿔형 또는 다른 각도를 갖는 부위를 가질 수 있다. 각각의 함몰부는 표면, 바람직하게 측방 벽면과 입구 벽면 모두에 대해 각을 갖고 벽면을 연결하는 추가적인 벽면을 형성하는 "사선"으로 이루어져 있고; 도면에 나타낸 바와 같이, 이러한 연결 표면은 바람직하게 편평하고, 측방 벽면과 입구 벽면 사이의 에지로부터 공간을 두고 있는 입구 벽면의 영역이 측방 벽면과 입구 벽면 사이의 에지 또는 경계와 공간을 두고 있는 측방 벽면의 한 영역과 연결되어 있다. 바람직하게, 입구 벽면에서, 함몰부, 또는 리세스, 중심축으로부터 일정 거리에 있는 선단, 입구 벽면의 영역이 남아 있도록 침출 기기 블레이드에 의한 관통을 수행할 수 있다. 입구 벽면에서, 함몰부는 플랜지로 계속 낮아질 수 있다. 하지만, 캡슐 본체의 내부에, 각각의 함몰부를 위한 돌출부, 또는 리세스가 있기 때문에 함몰부의 볼륨이 크고, 커피 또는 다른 제품을 저장하는데 이용할 수 있는 캡슐 본체의 볼룸이 작을 수 있다. 바람직하게 측방 벽면 상의 함몰부는 벽면의 질반 길이 보다 적게 확장될 수 된다. 더 바람직하게는 함몰부 하부 선단은 측방 벽면의 길이의 상부의 3분의 1 내에 위치한다. 더욱 바람직하게는 상기 길이의 상부 25% 내에 있다.

이하에서 설명하고 도면에 나타낸 바와 같이, 입구 벽면과 측방 벽면 사이의 각도 β는 90°또는 그 이상, 바람직하게는 90°보다 큰 구조체에 추가로 강성을 제공할 수 있다. 바람직하게는 각도 β는 100°내지 130°의 범위이다.

다시 말해서, 캡슐의 함몰부는 캡슐 안쪽에 대응하는 돌출부를 제공하는 캡슐의 측방 벽면과 입구 벽면 모드이 변형을 형성한다.

함몰부는 캡슐의 표면에서 연속으로 "골"의 종류를 제공하도록 캡슐의 입구 벽면과 연결되는 적어도 하나의 표면으로 이루어져 있다는 것으로 이해해야 한다. 다른 가능한 구현예에 따르면, 함몰부는 하나의 연속된 표면 또는 두개 이상의 표면으로 형성될 수 있으며, 함몰부를 원하는 형상으로 얻기 위해서는 다른 방식으로 서로를 향해서 대칭적으로 또는 비대칭적으로 배열될 수 있다.

설계 시에, 함몰부는 입구 벽면과 측방 벽면 사이 연접부로부터 캡슐의 볼륨의 부위의 "제거"로서 볼 수 있으며; 그렇기 때문에 벽면은 변형되며, 이들은 원래의 레벨과 형상으로 다시 상승하기 위해서 원래의 레벨 이하로 "싱크"된다. 제거된 볼륨의 실험적인 형상은 프리즘 또는 프리즘의 일부, 바람직하게 삼각형, 평행육면체, 원통형 및 육각형의 베이스 프리즘 또는 정다각형 또는 불규칙한 다각형으로 형성된 베이스를 가지는 프리즘으로부터 선택된 프림즘이 있다.

함몰부(10)의 적어도 하나의 표면(12)은 캡슐의 볼륨을 "제거"하기 위해서 설계시에 사용된 프리즘의 적어도 한 부위에 "속한다".

유리하게, 측방 및 입구 벽면의 주변 단부에 대응하는 하나 이상의 함몰부의 존재는 예를 들어 측방 벽면과 입구 벽면 간의 연결선은 이 영역과 일반적으로 캡슐의 입구 표면(입구 벽면)과 측방 표면 모두의 경화를 얻는 것이 가능하고, 그렇기 때문에 사용할 때, 바람직하지 못한 변형은 피할 수 있고, 관통력은 침출 기기의 천공 수단에 의해서 캡슐의 입구 벽면에 영향을 미치게 된다.

반대로, 공지의 캡슐은 예를 들어, 상기에 언급한 특허출원 WO2012/080501에 기재된 타입은 캡슐의 입구(베이스) 벽면만 확장되는 복수의 리세스가 제공되어 있다. 이것은 캡슐이 침출 기기의 천공 수단에 의해서 접촉될 때, 필연적으로 입구 벽면으로부터 확장되는 주변 에지 아래에 있는 캡슐의 측방 벽면의 상부 부위의 바람직하지 못한 변형을 유도한다. 본 발명에 따른 캡슐은 측방 벽면과 입구 벽면의 주변 단부, 예를 들면 측방 벽면과 입구 벽면 사이의 연결선에 대응해서 입구 벽면과 측방 벽면 모두의 신뢰할 수 있고 유효한 보강성을 제공한다. 이것은 측방 벽면과 입구 벽면의 주변 단부, 예를 들면 측방 벽면과 입구 벽면 사이의 연결선에 대응해서 특히 캡슐의 입구 벽면에 측방 벽면을 연결하는 함몰부의 적어도 한 표면의 수단에 의해서 하나 이상의 함몰부를 제공하는 것에 의해 달성된다.

본 발명의 한 태양에 의하면, 하나 이상의 함몰부는 캡슐의 중심축에 대해서 반경 방향으로 배열되어 있으며, 바람직하게 캡슐은 측방 벽면의 주변 단부를 따라서 일정한 간격으로 배열되어 있는 복수의 함몰부로 이루어져 있다. 그렇기 때문에 캡슐의 측방 벽면과 입구 벽면 둘 모두 균일한 경화를 제공하게 된다. 다른 가능한 구현예에 따르면, 함몰부가 제공되지 않은 캡술 지역은 측방 벽면의 주변 단부에 대응해서 측방 벽면이 입구 벽면에 연결되어 있으며, 주변 단부의 전체 원주 길이의 30-40%를 나타내며, 바람직하게는 40%-80%, 가장 바람직하게는 40%-60%이다. 다시 말해서, 함몰부가 없는 측방 벽면의 원주 방향의 주변 단부의 길이는 전체 원주 길이의 30% 내지 80%, 바람직하게는 40%-80%, 가장 바람직하게는 40%-60%이다. 입구와 측방 벽면 사이에 에지 또는 연접부를 가로지르는 함몰부 또는 리세스는 이미 언급한 바와 같이 기존의 캡슐에서 보다 강성이 크다. 이 효과는 본 발명의 바람직한 구현에에서 더욱 향상된다. 여기서 함몰부 또는 리세스는 측방 벽면과 입구 벽면을 직접적으로 연결하는 저부 표면을 가지며; 용어 "직접적으로 연결"은 측방 벽면으로부터 입구 벽면으로 확장되는 평면 P에 놓여 있거나 측방 벽면으로부터 입구 벽면으로 연장되는 축 B를 포함하는 표면을 의미한다. 다시 말해서, 바람직한 표면은 캡슐의 중심축을 향해서 직진하는 직선을 따라 캡슐의 중심축에 대해서 그의 경사도가 변경되지 않는다. 표면은 캡슐의 축 A와 나란한 방향에 대해 수직에 대해 예각 α(도 2, 4 및 8 참조)을 형성하는 캡슐의 수직축에 대해 또는 캡슐의 수직축에 대해 각도를 이룬다. 바람직하게 상기에서 정의한 예각 α는 10°- 65°, 더욱 바람직하게 30°- 50°, 가장 바람직하게는 40°- 50°이다. 본 명세서는 위에서 언급한 각도 β의 범위와 함께 각도 α의 모든 조합을 커버하는 것을 의도한다.

바람직한 실험적인 구현에에서, 함몰부 또는 리세스의 개수는 소수(素數), 바람직하게는 5, 7, 11 및 13으로부터 선택될 수 있다. 이것은 침출 기기에서 블레이드 또는 관통하는 부재의 수가 3이거나 홀수인 시스템에서 특히 유리하다는 점이 발견되었다. 유리하게, 바람직한 구현예에 따르면, 함몰부의 두께는 입구 벽면의 두께 및/또는 함몰부 외측에서 축방 벽면의 두께와 같다. 본 명세서에서 표현 " 함몰부의 두께"는 함몰부에 대응해서 캡슐의 두께를 의미하며, 특히 함몰부에 대응해서 캡슐 표면에서 연속성을 제공하는 캡슐의 입구 벽면과 측방 벽면을 연결하는 함몰부의 적어도 하나의 표면의 두께를 의미하는 것에 주목해야 한다.

바람직한 구현예로서, 함몰부의 입구 벽면의 두께와 상부(입구) 벽면의 두께는 동일하다.

앞에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실험적인 구현예에서, 캡슐의 입구 벽면의 적어도 일부는 함몰부와 입구 벽면의 꼭대기 사이에 제공된 천공 영역, 예를 들면 캡슐의 중심축에 대응하는 입구 벽면의 영역을 포함한다.

실험적인 구현예에 따르면, 천공 영역 또는 영역은 관통 영역 외측에 입구 벽면의 두께에 대해 감소된 두께를 제공한다. 관통 영역과 함몰 영역은 캡슐의 입구 벽면의 효과적인 관통이 가능하도록 상호 작용을 한다.

본 발명은 캡슐과, 캡슐을 천공하기 위한 수단이, 바람직하게 입구 벽면에 대응해서 제공된 침출 기기로 이루어져 있다. 침출 기기는 캡슐로 침출액, 바람직하게는 압력하에서 온수를 공급한다. 침출 기기는 일반적으로 밀봉 부재 또는 음료 제조 공정 중에 캡슐의 적어도 한 부분을 수용하고자 하는 수용기가 제공되어 있다.

사용 중에, 적어도 하나의 천공 영역은 침출 기기의 천공 수단에 의해서 접촉 및 관통되어진다. 본 발명의 가능한 구현예에 따르면, 적어도 하나의 천공 영역은 침출 기기의 천공 수단에 따라 배열된 경로에 해당하는 경로를 따라서 배열되어 있다. 본 발명은 종래 기술에 대해 여러가지 잇점을 제공한다. 입구 벽면의 천공 영역은 얇고 쉽고 신뢰할 수 있는 방법으로 천공되기에 충분히 견고하다. 그래서, 물이 쉽게 캡슐로 공급되며, 음료 제공을 위해 캡슐의 내용물이 충분히 추출된다. 실제로, 입구 벽면의 영역과 측방 벽면의 영역으로 확장되는 적어도 하나(바람직하게는 복수)의 함몰부, 또는 리세스의 사용은 측방 벽면과 입구 벽면 사이의 에지에 대응해서, 예를 들면, 상기 벽면 사이의 "경계"를 가로질러서 확장되는 영역에 대응해서 종래의 구현예에 비해 견고성이 급격히 증가한다.

상부 입구 벽면을 따라 확장되는 리브가 제공된 기존의 캡슐과는 반대로 리브가 침출 기기의 천공 수단에 의해서 충격을 받는다면 이러한 재료의 추가 때문에 천공하는데 어려울 수 있다. 본 발명에 따른 캡슐의 함몰 부위는 캡슐의 입구 벽면과 측방 벽면의 두께 증가를 제공하도록 구성되어 있지 않다. 더욱이 본 발명에 따른 함몰 부위는 입구 벽면 및/또는 측방 벽면에 재료의 추가에 해당하는 보강 부재의 사용 없이 캡슐의 강화를 제공한다. 그렇기 때문에 이러한 캡슐은 보강 수단이 존재하는 것과 비교해서 환경 친화적이다.

본 발명의 추가 이점 및 특징은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니지만, 첨부 도면을 참조하는 이하의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 캡슐의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 캡슐의 중심축을 통과하고 캡슐의 두 개의 움푹 패인 부위를 절단하는 평면으로부터 본 반경 방향의 단면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 단면 캡슐의 사시도이다.
도 4는 측면과 입구 부위 사이의 구역의 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 캡슐의 다른 구현예의 반경 방향의 단면도이다.
도 6과 6a는 본 발명에 따른 캡슐의 두 개의 가능한 구현예를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 캡슐의 다른 가능한 구현예의 사시도이다.
도 8은 도 7에 따른 캡슐의 중심축을 통과하고 두개의 캡슐의 함몰부를 절단하여 평면으로부터 본 반경 방향의 단면도이다.
도 9는 도 7과 8에 따른 캡슐 중공 본체의 내부 부위를 아래에서 본 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 다른 캡슐의 단면도이다.

도 1 내지 10은 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 캡슐(1)을 나타낸 것으로, 캡슐의 안쪽에 포함된 미리 정해진 양의 액체 또는 고체의 추출 또는 용해 또는 희석할 수 있는 제품으로부터 커피, 홍차, 냉온 드링크 또는 어떤 다른 식용 액체의 제조를 위한 것이다. 바람직하게는 일회 분의 제품은 액체, 바람직하게는 압력하에 있는 온수를 침출하는 것에 의해서 침출되는 커피 분말과 같은 분말 제품이 원하는 음료를 얻기 위해서 캡슐에 주입되는 것으로 이루어진다.

본 발명에 따른 캡슐은 시스템은 음료 조제 장치(예를 들면, 침출 기기)에 사용되며, 밀봉 부재, 또는 수용기(도면에 도시하지 않음)가 제공되어 있고, 음료 조제 공정 중에 캡슐의 적어도 일부를 수용하게 된다. 침출 기기는 블레이드 또는 캡슐의 안쪽으로 침출하는 액체, 바람직하게 가압하에서의 온수를 공급하기 위하여 캡슐(입구 벽면)의 입구 벽면을 바람직하게 왕래하는 캡슐을 관통하기 위한 다른 수단이 추가로 제공되어 있다. 침출 기기와 조합해서 사용되는 캡슐(1)은 본 발명에 따른 음료 조제를 위한 시스템을 형성한다.

사용시, 침출 기기의 밀봉 부재가 캡슐(1)에 대해서 또는 반대로 이동을 하여 캡슐(1)과 기밀 체결을 얻을 수 있으며, 천공 수단이 관통을 위해서 캡슐, 특히 캡슐의 입구 벽면(3)의 천공 영역(30)과 접촉할 수 있다. 침출 기기와 그 작동 방법은 종래에 잘 알려져 있으며, 본 발명의 목적이 아니다.

본 발명에 따른 캡슐(1)은 부위(2a,2b,2d) 및 선단 부위, 또는 에지 부위(2c)를 포함하는 측방 벽면(2), 입구 벽면(3) 및 저부 벽면(4)으로 이루어지고, 상기 벽면들은 중공형 본체(5)를 구성하고 여기에 일회분의 제품이 위치하게 된다. 입구 벽면(3)은 캡슐의 입구 표면이며, 캡슐로 침출액이 통과할 수 있는 유입 개구부를 얻기 위해서 침출 기기(도시하지 않음)의 천공 수단에 의해 관통되어지게 된다. 하부 벽면(4)은 침출된 음료를 캡슐로부터 용기로 배출하게 된다. 이후에 상세하게 기술하겠지만, 캡슐의 출구 수단, 예를 들면 침출된 음료의 배출을 가능하게 하는 부재는 다른 방법으로 만들 수 있다.

캡술(1)은 실질적으로 중심축 A(수직축)를 갖는 컵 형태 또는 원추대 형태, 다시 말해서, 도면에 나타낸 실험적인 구현예에서, 측방 벽면(2)은 중심축 A와 평행하지 않고, 중공형 본체(5)는 한쪽 선단에서 하부 벽면(4)에 의해서 밀폐되어 있고, 저부 벽면(4)에 대해 측방 벽면의 반대편 선단에서 입구 벽면(3)에 의해서 밀폐되어 있다.

더욱이, 도면에 나타낸 바와 같이, 측방 벽면(2)은 입구 벽면(3)과 저부 벽면(4) 사이에서 그의 연장부를 따라서 다른 두께로 제공될 수 있다. 도면에 도시한 구현예에서 측방 벽면(2)은 선(7)에 의해서 측방 벽면(2)의 하부 부위(2a)와 상부 부위(2b)로 분리되어 있다. 측방 벽면(2)의 하부 부위(2a)는 측방 벽면(2)의 상부 부위(2b)의 두께와 비교해서 더 두껍게 제공되어 있다. 실험적인 구현예에서 볼 수 있는 바와 같이, 입구 벽면의 두께는 측방 벽면의 상부 부위(2b)의 것과 동일하다.

가능한 구현예에 따르면, 측방 벽면(2)과 입구 벽면(3)의 두께는 1.5mm - 0.15mm 범위에 포함되며, 1mm - 0.2mm 범위가 바람직하다. 도 1-6에 나타낸 구현예에서, 입구 벽면(3)과 측방 벽면(2)의 상부 부위(2b)의 두께 t1(도 2와 5 참조)은 0.25mm이다. 측방 벽면(2)의 하부 부위(2a)의 두께 t2는 0.5mm이다. 도 5는 캡슐의 바람직한 구현예를 나타낸 것으로, 일정한 두께 t2가 제공되어 있는 측방 벽면(2)의 하부 부위(2a)를 제외하고는 도 1-4에 개시한 것과 동일하다. 또한, 측방 벽면(2)의 하부 부위(2a)는 측방 벽면(2)의 상부 부위(2b)의 두께에 비해서 더 두껍게 제공되어 있다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 측방 벽면의 부위(2a, 2b)는 캡슐의 수직축 A(예, 세로 방향)에 대해 다른 경사도를 가질 수 있으며, 이와 유사하게 입구 벽면(3)은 캡슐의 축 A에 대해 다른 경사도를 갖는 두 개의 영역을 갖는다.

도 7-9는 측방 벽면(2)의 하부 부위(2a)가 일정한 두께를 갖는 캡슐(1)의 추가 구현예를 나타낸 것이다. 또한 이 구현예에서, 측방 벽면(2)의 하부 부위(2a)가 측방 벽면(2)의 상부 부위(2b)의 두께에 비해서 보다 두꺼운 두께로 제공되어 있다. 도 10에서, 측방 벽면 부위(2a,2b)의 세로 방향의 축 A에 대한 경사도는 동일하다.

도 1-10에 나타낸 구현예에서, 캡슐의 상부 부위가 입구 벽면(3)에 의해서 밀폐되도록 캡슐의 입구 벽면(3)은 측방 벽면(2)의 주변 단부(2c)으로부터 캡슐의 중앙축(A)을 향해서 확장되어 있다.

입구 벽면(3)은 적어도 부분적으로 편평 및/또는 볼록 및/또는 테이퍼로 할 수 있고, 다시 말해서, 침출 기기의 수용기로 캡슐의 삽입과 침출 기기의 천공 수단에 의한 입구 벽면(3)의 관통을 용이하게 하기 위하여 입구 벽면(3)을 다른 방식으로 형성할 수 있다.

측방 벽면(2)의 주변 단부(2c)에서 측방 벽면(2)의 경사도는 다른 가능한 구현예에 따라 변할 수 있으며, 바람직하게, 주변 단부(2c)에서 입구 벽면(3)과 측방 벽면(2) 사이에 형성된 각도β(도 2, 4 및 8 참조)는 90°와 같거나 크다. 도면에 나타낸 구현예에서, 캡슐은 실질적으로 입구 벽면(3)이 제공되어 있으며, 측방 벽면(2)과 입구 벽면(3) 사이에 형성된 각도 β는 90°보다 크고, 바람직하게는 구조체에 대한 추가 강성을 제공하기 위해서는 90° 이상이며, 더욱 바람직하게는 각도 β는 100°내지 130°이다.

이 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있는 바와 같이, 이러한 다른 형상은 캡슐 본체 내부의 구성 요소의 다른 볼륨을 결정하며, 본 출원 발명에서 새겨진 원리에 의해 발생된 기본 강화 효과에 영향을 줌이 없이 원하는 구성 요소 볼륨에 따라 선택할 수 있다.

앞에서 언급한 바와 같이, 입구 벽면(3)의 두께는 천공 부재 장치(예, 블레이드, 도시하지 않음)에 의해서 수월한 관통이 가능하게 되어 있으며; 추가로 바람직한 구현예에서, 동일한- 감소된-두께는 측방 벽면을 따라서 연접선(7)까지 확장되어 있으며, 여기서, 측방 벽면은 그의 하부 부위에 큰 강성을 제공하기 위해서 증가하게 된다.

본 발명에 따르면, 캡슐의 입구 벽면(3)은 이하에서 더 상세히 설명하겠지만 적어도 하나의 천공 영역(30)으로 이루어져 있다. (바람직한) 구현예로 나타낸 바와 같이, 천공 영역(30)은 캡슐의 중심축(A)과 입구 벽면(3)에 있는 적어도 하나의 함몰부(10) 사이에 제공되어 있다.

상기 천공 영역 및 영역들(30)은 상기 캡슐로 침출액을 위한 경로를 제공하기 위해서 상기 캡슐을 관통하기 위한 미리 결정된 경로를 따라 확장되어 있는 침출 기기의 천공 수단에 의해서 천공이 된다. 본 발명의 한 태양에 따르면, 입구 벽면(3)에 제공된 캡슐의 천공 영역 또는 영역들(30)은 침출 기기의 천공 수단이 정렬되어 있는 경로에 해당하는 경로를 따라 적어도 부분적으로 확장되어 있다.

사용 중에, 침출액을 캡슐에 공급하기 위해서 입구 벽면(3)의 천공 영역 또는 영역들(30)은 침출 기기의 천공 수단과 접촉 및 천공 수단에 의해서 관통되어진다. 캡슐의 상부 부위에 소정의 강성을 부여하고 신뢰 및 확실한 천공을 위하여 소정의 강성을 보장하기 위해서, 본 발명에 따른 캡슐은 입구 벽면(3)과 측방 벽면(2) 및 상기 벽면의 연결하는 영역 모두에 확장되어 있는 적어도 하나, 바람직하게 복수의 함몰부(10)를 추가로 제공하고 있다. 다시 말해서, 캡슐은 측방 벽면(2)의 주변 단부(2c)에 상응하는 골을 형성하는 적어도 하나의 함몰부(10)가 제공되어 있다. 적어도 하나의 함몰부(10)는 입구 벽면(3)이 확장되어 있는 측방 벽면(2)의 주변 단부(2c)에서 입구 벽면(3)과 측방 벽면(2) 모두의 형상의 변형을 구성할 수 있다는 점에 주목해야 한다.

보다 상세하게, 함몰부(10)는 입구 벽면(3)이 확장되는 측방 벽면(2)의 주변 단부(2c)에 제공되어 있으며, 그렇기 ??문에 함몰부는 캡슐의 측방 벽면과 입구 벽면 모두에서 확장되어 있다. 함몰부(10)는 측방 벽면을 캡슐의 입구 벽면에 연결하는 적어도 하나의 표면으로 이루어지며 측방 벽면과 입구 벽면(2)을 연결하는 실제로 추가 벽면을 형성하며 이들 모두에 대해 각을 이루고 있다.

도시한 구현예에서, 입구 벽면(3), 측방 벽면의 상부 부위(2b) 및 함몰부(10)의 두께는 일정하다. 하지만, 본 발명은 벽면의 다른 영역에서 다른 두께의 구현예도 포함한다. 도 2, 3 및 8에서 단면도로 나타낸 바와 같이, 각각의 함몰부(10)는 캡슐의 중공형 본체(5)의 내부에서는 돌출부(11)에 해당한다. 예를 들어 캡슐의 함몰부(10)는 캡슐의 안쪽에서 해당 돌출부를 제공하는 캡슐의 측면과 입구 벽면 둘 모두의 변형을 형성한다.

위에서 언급한 바와 같이, 함몰부(10)는 입구 벽면(3)과 측방 벽면(2) 사이 연접부(주변 단부(2c))로부터 캡슐의 볼륨의 부위의 "제거"로서 볼 수 있으며, 그렇기 때문에 벽면은 변형되며, 이들은 원래의 레벨과 형상으로 다시 상승하기 위해서 원래의 레벨 이하로 "싱크"이다. 제거된 볼륨의 실험적인 형상은 프리즘 또는 프리즘의 일부, 바람직하게 삼각형, 평행육면체, 원통형 및 육각형의 베이스 프리즘 또는 정다각형 또는 불규칙한 다각형으로 형성된 베이스를 가지는 프리즘으로부터 선택된 프림즘이 있다. 함몰부(10)의 적어도 하나의 표면(12)은 캡슐의 볼륨을 "제거"하기 위해서 설계시에 사용된 프리즘의 적어도 한 부위에 "속한다".

함몰부(10)는 그렇기 때문에 입구 벽면(3)을 캡슐의 측방 벽면(2)에 연결하는 표면(12)을 포함한다. 이 표면(12)은 그렇기 때문에 캡슐의 추가적인 벽면 부위를 형성한다. 다시 말해서, 함몰부(10)를 통해서, 입구 벽면(3)이 함몰부(10)의 적어도 하나의 표면(12)에 의해서 측방 벽면(2)에 연결되어 있다.

다른 가능한 구현예에 따라서, 각각의 함몰부(10)는 함몰부(10)를 형성하기 위해서 다른 방식으로 배열할 수 있는 하나의 연속적인 표면 또는 두개 이상의 표면에 의해서 형성된다. 함몰부(10)가 원통형으로부터 볼륨의 "제거"에 의해서 얻어진다면 함몰부(10)는 단지 입구 벽면과 측방 벽면을 연결하는 하나의 연속적인 표면(12)으로 이루어진다는 것을 이해해야 한다(도 6의 구현예 참조). 함몰부가 평행 육면체 또는 다각형 프리즘과 같은 다른 형상으로 프로즘으로부터 볼륨의 제거에 의해 얻어지는 경우에 함몰부는 두 개 이상의 표면(12)으로 형성된다(도 6a에 나타낸 구현예 참조).

도 1-10에 나타낸 구현예에서, 함몰부(10)는 입구 벽면(3)과 측방 벽면을 연결하는 수직방향에 대해 적어도 하나의 경사진 표면(12)을 포함한다. 바람직하게, 경사진 표면(12)은 수직 방향, 예를 들어 중심의 수직한 회전축, 즉, 캡슐의 세로 방향의 축 또는 간단히 말해서, 도 2, 4 및 8에서와 같이 축 A와 나란한 방향에 대해 예각 α(도 2, 4 및 8 참조)을 형성한다.

바람직하게, 상기에서 정의한 예각 α은 10°- 65°, 더욱 바람직하게 30°- 50°, 가장 바람직하게는 40°- 50°이다.

보다 상세하게, 도 1 - 10에 나타낸 구현예에서, 각각의 함몰부(10)는 두 개의 측면 표면(12')로 제공된 경사진 표면(12)에 의해서 형성된다. 경사진 표면(12)은 실질적으로 편평하고 수직 방향에 대해 경사져 있으며, 경사진 표면(12)과 수직 방향, 예를 들면 중심축(A)에 나란한 방향 사이에 형성된 각도 α는 예각이다.

함몰부(10)의 측면 표면(12')은 캡슐의 중심축(A)을 통해서 지나가는 평면 상에 배열되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 태양에 따르면, 함몰부(10)는 중심축(A)에 대해서 방사 방향으로 배열되어 있으며, 바람직하게 캡슐은 측방 벽면(2)의 주변 단부(2c)를 따라서 일정한 간격으로 배열되어 있는 복수의 함몰부(10)로 이루어져 있다. 그렇기 때문에 캡슐의 측방 벽면과 입구 벽면 둘 모두 균일한 경화를 제공하게 된다.

함몰 부위(10)는 입구 벽면(3)으로 확장되어 있는 측방 벽면의 주변 단부(2c)를 따라 교대로 일정한 "만(滿)/공(空) 상태", 예를 들어 일정하게 교대로 함몰 부위(10)(공 상태)와 함몰 부위가 존재하지 않는 측방 벽면 및 입구 벽면의 부위(만 상태)를 제공하는 크기로 되어 있다.

캡슐의 다른 가능한 구현예에 따르면, 함몰부(10)의 개수 및 크기는 그의 천공을 개선하는데 보강 효과에 영향을 줌이 없이 다르게 할 수 있다. 도 7-10에 나타낸 캡슐의 구현예에서, 함몰부(10)의 개수는 도 1-6에 나타낸 구현예에 비해 증가되어 있다. 더욱이, 도 7-10에 나타낸 구현예에서 함몰부는 도 1-6에 나타낸 구현예의 함몰부(10) 보다 좁다. 더욱 상세하게, 도 7-10에서 함몰부(10)의 경사진 표면(12)의 폭 w(도 7 참조)는 도 1-6에 나타낸 구현예에 비해 좁다.

도 1-9는 함몰부(10)의 수가 고르게 보여주고 있다. 즉, 도 1 -6에서는 6개의 함몰부, 도 7-9에서는 12개의 함몰부를 보여주고 있다. 앞에서 언급한 바와 같이, 함몰부의 개수는 소수(素數), 바람직하게는 5, 7, 11 및 13으로부터 선택될 수 있다. 도 10은 11개의 함몰부를 갖는 캡슐을 보여주고 있다. 함몰부의 개수를 주요 숫자로부터 선택하는 것은 수용기에 천공 부재가 있는 것에 비해 천공하고자 하는 캡슐이 수용되어 있는 침출 기기의 수용기 내에 캡슐 배치의 자유성을 증대시키는 결과를 가져온다. 천공 수단에 비해 캡슐 배치의 자유성의 증대는 시스템의 나쁜 기능을 가능한한 감소시킬 것이다.

바람직하게, 가능한 구현에에 따르면, 캡슐을 제조하는데 사용하기 위한 재료의 시방서에 따라 다른 두께를 적용할 수 있다 할지라도 함몰부(10)의 두께는 함몰부 외측에서 입구 벽면(3) 및/또는 측방 벽면(2)의 두께와 같다. 앞에서 이미 언급한 바와 같이, 본 발명에서 개시하는 "함몰부의 두께"의 표현은 함몰부에 대응해서 캡슐의 단면의 두께를 의미하며, 특히 캡슐의 입구 벽면과 측방 벽면을 연결하는 함몰부(10)의 적어도 한 표면(12)의 두께를 의미한다.

도면에 나타낸 구현예에서, 함몰부(10)의 두께는 입구 벽면(3)과 측방 벽면(2)의 상부 부위(2b)의 두께 t1(도 2와 5 참조)과 같으며, 0.25mm이다. 이미 앞에서 언급한 바와 같이, 두께 t1(및 또한 함몰부의 두께)은 1.5mm-0.15mm 범위에서 이루어질 수 있다.

바람직하게, 측방 벽면(2)과 입구 벽면(3) 모두의 표면에서 캡슐 표면에 제공되어 있는 함몰부(10)는 캡슐의 효과적인 강화를 제공하며, 그렇기 때문에 입구 벽면 및 측방 벽면에 대응해서 재료의 첨가에 의해 생산되는 리브의 필요성 없이 침출 기기의 천공 수단에 의한 바람직하지 못한 변경을 피할 수 있다.

실제로, 앞에서 언급한 바와 같이, 적어도 하나의 입구 벽면(3)의 천공 영역(30)은 캡슐의 중심축 A에 해당하는 입구 벽면(3)의 꼭지점과 측방 벽면의 영역과 함께 입구 표면의 영역을 연결하는 함몰부(10) 사이에 제공되어 있다. 바람직하게, 입구 ??면(3)의 적어도 하나의 천공 영역(30)은 캡슐의 중심축 A와 입구 벽면(3)에서 적어도 하나의 함몰부(10)의 선단 부분(10a) 사이에 제공되어 있다.

여기서 사용하는 함몰부(10)의 "선단 부분"의 표현은 함몰부(10)가 입구 벽면(3)에서 끝나는 부분을 가르킨다. 예를 들어 그 부분은 도면에서 참조 부호 10a로 나타낸 바와 같이 캡슐의 중심축 A에서 끝난다. 선단 부분(10a)의 반대편이 있는 함몰부의 측면은 선단 부분(10b)이다. 이것은 측방 벽면(2)에 위치하며, 표면(12)은 선단 부분(10a,10b)과 연결되어 있다.

다른 가능한 구현예에 따르면, 도면에 도시하지 않았으며, 천공 영역(30)의 두께는 천공 영역(30)의 외측의 입구 벽면(3)의 두께 보다 얇다.

더욱이, 가능한 구현예(도면에 도시하지 않음)에 따르면, 하나 이상의 천공 영역(30)은 적어도 하나의 원형선 또는 적어도 하나의 환형 경로를 형성한다. 원형선 또는 환형 경로는 예를 들어 원형성 또는 환형 경로를 따라 배열된 하나 이상의 분리된 천공 부위를 형성하는 연속 또는 불연속이라는 점에 주목해야 한다.

더욱이, 측방 벽면(2)과 입구 벽면(3) 모두의 캡슐 표면에 제공된 함몰부(10)는, 캡슐의 본체에 대해 동일한 중량의 재료을 견디는 설계, 보다 견고한 구조와 비교해서, 기계로 채우거나 최종 사용에 의해 캡슐의 벌크 저장 또는 조작시 이점을 다시 증명하게 된다.

본 발명에 따른 캡슐의 다른 가능한 구현예에 따르면, 입구 벽면 및/또는 적어도 하나의 함몰부(10)의 두께는 측방 벽면(2)의 두께에 비해서 같거나 얇다.

도 1-10에 나타낸 구현에에서, 입구 벽면(3)의 두께는 함몰부(10)의 두께, 예를 들면 표면(12,12')의 두께와 같고, 주변 단부(2c) 아래에 있는 측방 벽면(2)의 상부 부위(2b)의 두께와 같다. 실제로, 측방 벽면(2)의 두께와는 상관없이, 측방 벽면과 하부 벽면 사이의 연장부를 따라 변할 수 있고, 주변 단부(2c)와 연접선(7) 사이에 있는 측방 벽면의 적어도 한 부위(2b)는 입구 벽면(3) 및/또는 함몰부(10)의 두께는 동일한 두께를 가질 수 있다.

도면에 나타낸 실험적인 구현예에서, 하부 벽면(4)은, 예를 들어 외부 벽면, 또는 음료가 캡슐로부터 나오는 출구로 이루어진 벽면은 캡슐을 밀폐하기 위해서, 캡슐 본체(5)의 하부 부위에 연결되어 있는 별개의 부재이다.

캡슐 본체(5)에서 하부 벽면(4)의 어떤 적당한 구속 수단이 사용될 수 있으며, 다른 가능한 구현예로서, 하부 벽면(4)은 캡슐의 측방 벽면과 원피스로 생산할 수 있다.

더욱이, 하부 벽면은 캡슐 재료와 다른 재료로 생산할 수 있다. 예를 들면, 하부 벽면(4)은 바람직하게 비다공성막, 예를 들면 알루미늄 또는 알루미늄 호일일 수 있고, 바람직하게 알루미늄을 포함하는 적층 호일일 수 있다. 다른 적당한 재료는 음료를 생산하기 위하여 다른 캡슐에 이미 잘 알려진, 종이 필터, 부직포 또는 열가소성 캡 또는 홀이 있는 강성 또는 반강성 재료이다.

잘 알려진 대안적인 구현예에 따르면, 출구 수단은 캡슐 표면에 하나 이상의 개구부, 캡슐에 작용하는 기계적인 및/또는 압력에 의해 파쇄되는 자기-관통형 소재, 또는 침출 기기의 천공 수단에 의해서 생산되는 하나 이상의 홀을 포함하고 있다. 대안적으로, 출구 수단은 개구부 통로를 포함할 수 있다.

도 1-6에 나타낸 구현예에서, 하부 벽면(4)은 출구 수단(13) 예를 들어, 캡슐로부터 침출된 음료의 추출을 가능하게 하는 소재가 정렬되어 있다.

도 1-6에 따른 도시한 구현예에서, 캡슐은 하부 벽면(4)에 위치하는 하나의 자기 관통형 소재(13)의 형태로 출구 수단이 제공되어 있다. 자기 관통형 소재(13)는 저부 벽면(4)의 하부 표면으로부터 돌출되어 있으며, 홈 또는 두께가 감소된 선으로 구성되어 있으며, 침출 기기에 의해서 부여되는 기계적인 힘 및/또는 캡슐로 공급되는 물에 의해서 부여되는 힘의 작용에 의해서 파쇄될 수 있다. 이러한 타입의 자기 관통형 소재(13)에 대해 추가로 상세한 설명은 본 출원인의 WO2007/063411의 출원에 상세하게 기재되어 있다. 도시한 구현예는 원주 방향의 형태로 침출하기 위한 중앙의 출구를 형성하는 하나, 중심적으로 위치하는 소재(13)를 갖는다. 다른 구현예는 다른 위치, 예를 들어 주변적으로 또는 반경 방향으로 위치하는 복수의 작은 출구를 가질 수 있다.

다른 타입의 출구 수단으로는 복수의 돌출부를 갖지만, 리브 주변의 감소된 두께가 아직 존재하는 출구 부위, 출구의 3개면을 따라 벽면의 절단 영역에 의해서 대체되고; 추가로 이 구현예에서 출구가 벽면(4)에 대해서 외부 방향 및 내부 방향으로 모두 돌출될 수 있다. 상기에 언급한 출구 부재는 기계적인 힘의 작용 하에서, 침출액의 압력에 의해서, 또는 침출액의 압력과 침출 기기에 의해서 가해지는 기계적인 힘의 결합 작용의 결과로서, 또는 펌프에 의해서 가해지는 수압력에 의해서 개방될 수 있다.

다른 타입의 출력 수단이 제공될 수 있다. 예를 들면, 캡슐로부터 음료의 추출은 예를 들어, 침출 기기의 적당한 천공 수단에 의해서 캡슐을 관통하는 것에 의해서 얻을 수 있다. 다른 구현예에서 출구 수단은 수용성막이다.

가능한 구현예에 따르면, 캡슐은, 필연적인 것은 아니지만, 통상의 기술자에게 쉽게 이용할 수 있는 재료 및 방법의 경우에서와 같이 동일한 플라스틱 부품으로 제조된 밀봉 수단의 밀봉 특성을 항상 증가시키기 위해서, 음료 제조 공정 중에 그의 내부로 주입된 침출액의 고온 및 고압 모두에 대한 내성이 있고 전형적인 작동 온도 하에서 적절하게 연화되는 식품 등급 재료, 예를 들면, 폴리프로필렌 또는 PLA(폴리락트산)으로 생산할 수 있다.

더욱이, 도 2, 4, 5 및 8에 나타낸 바와 같이, 캡슐(1)은 입구 벽면(3)의 내부 표면으로부터 돌출하는 복수의 리브(8)가 제공될 수 있다. 리브(8)는 입구 벽면(3)의 중앙 부위로부터, 실질적으로 중심축(A)으로부터 반경 방식으로 배열되어 있는 것이 바람직하다. 내부 표면의 중앙 부위에 제공되어 있는 리브(8)는 도 9에서 볼 수 있다.

이러한 리브(8)가 제공된 캡슐의 구현에에서, 하나 이상의 천공 영역(30)은 함몰 부위(10)와 리브(8) 사이에 배열되어 있는 것이 바람직하다. 더욱 상세하게, 하나 이상의 천공 영역(30)은 함몰부(10)의 선단 부분(10a)과 리브(8)의 선단 부분(8a) 사이에 입구 벽면(3)에 배열되어 있다.

앞에서 이미 언급한 바와 같이, 천공 영역(30)의 두께는 천공 영역(30) 외측이 입구 벽면(3)의 두께 보다 얇을 수 있다.

바람직하게, 함몰부(10)와 중심축 A에 대응해서 정렬되어 있는 리브(8) 사이에 하나 이상의 천공 영역(30)을 제공하는 것에 의해, 입구 벽면의 신뢰성 및 효과적인 관통이 달성될 수 있다.

추가로, 도 2, 3 및 8의 단면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 캡슐은 측방 벽면(2)의 내부 표면으로부터 돌출하는 수직한 러그(9)가 제공되어 있으며, 제조 공정시 스택으로부터 캡슐을 방해하려는 의도가 있다. 이러한 러그의 두께, 형상 및 반경은 선택한 제조 공정에 따라 변할 수 있으며, 해당 기술분야의 당업자에 의해서 쉽게 추축할 수 있는 바와 같이 앞에서 언급한 것 중에서 선택된다.

실험적인 구현예에서, 밀봉 부재(20)는 캡슐의 플랜지형 림(21)에 예를 들어, 수용기와 접촉하도록 설계된 캡슐 부위 특히 저부 에지, 예를 들어 밀봉 체결을 제공하기 위하여 압력 부위인 수용기의 저부 에지에 제공될 수 있다.

바람직하게, 밀봉 부재는 캡슐과 함께 원피스로 생산되며, 캡슐의 플랜지형 림(21)으로부터 돌출하는 부재와 같은 형상이다.

1: 캡슐, 2: 측방 벽면,
2c: 주변 단부, 3: 입구 벽면,
4: 저부 벽면, 5: 중공형 본체,
7: 연접선, 10: 함몰부,
10a,10b: 선단 부분, 12,12: 표면,
13: 자기 관통형 소재, 30: 천공 영역.

Claims (24)

1. 침출 기기로부터 음료를 제조하기 위한 캡슐(1)로서, 상기 캡슐은 침출하는 생성물이 포함되어 있으면서 중심축(A)을 가지는 중공형의 본체(5)를 형성하는 측방 벽면(2), 입구 벽면(3)과 저부 벽면(4)으로 이루어지며, 상기 입구 벽면(3)은 상기 중심축(A)을 향해서 측방 벽면(2)의 주변 단부(2c)로부터 확장되어 있고,
   상기 캡슐의 상기 측방 벽면(2)과 입구 벽면(3)은 적어도 하나의 함몰부(10)를 포함하고, 상기 함몰부(10)는 상기 측방 벽면(2)과 상기 입구 벽면(3) 모두에 확장되어 있으며 상기 측방 벽면과 상기 입구 벽면 사이의 에지 또는 연접부(junction)를 가로질러 제공되며, 상기 적어도 하나의 함몰부(10)는 캡슐의 중공형 본체(5) 안쪽에 있는 돌출부(11)에 해당하고, 상기 적어도 하나의 함몰부(10)는 상기 측방 벽면(2)과 입구 벽면(3)을 함께 연결하도록 상기 측방 벽면(2)의 주변 단부(2c)와 대응하는 상기 측방 벽면 및 입구 벽면에 제공되어 있고,
   상기 적어도 하나의 함몰부(10)는 측방 벽면 및 입구 벽면(2,3) 모두 및 캡슐의 상기 중심축(A)에 대해 각을 이루는 추가 벽면을 형성하는 표면(12)을 포함하고, 상기 표면은 상기 측방 벽면 및 입구 벽면(2,3)을 연결하고 있고,
   상기 표면은 측방 벽면(2)으로부터 입구 벽면(3)으로 확장되어 있는 평면 상에 있거나 상기 표면은 상기 측방 벽면으로부터 입구 벽면으로 연장된 축(B)을 갖고 있으며,
   상기 캡슐의 상기 입구 벽면(3)은 상기 입구 벽면(3)의 영역을 상기 측방 벽면(2)의 영역과 연결하는 상기 함몰부(10)와 상기 캡슐의 중심축(A) 사이에 적어도 하나의 천공 영역(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 캡슐.
2. 제1항에 있어서, 상기 함몰부(10)는 프리즘 또는 프리즘의 일부인 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 캡슐.
3. 제2항에 있어서, 상기 함몰부(10)는 평행육면체, 원통형, 삼각형, 또는 육각형의 프리즘으로부터 선택된 프리즘인 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 캡슐.
4. 제1항에 있어서, 상기 함몰부(10)의 적어도 하나의 표면(12)은 측방 벽면과 입구 벽면 사이의 에지와 공간을 두고 있는 측방 벽면과 입구 벽면의 영역들을 직접적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 캡슐.
5. 제1항에 있어서, 상기 함몰부(10) 또는 상기 함몰부(10)의 적어도 하나의 표면(12)은 상기 캡슐의 상기 중심축(A)에 대해 예각(α)을 형성하고, 상기 예각(α)은 10°- 65°범위로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캡슐.
6. 제5항에 있어서, 상기 예각(α)은 30°- 50°범위로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캡슐.
7. 제5항에 있어서, 상기 예각(α)은 40°- 50°범위로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캡슐.
8. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 함몰부(10)는 캡슐의 중심축(A)에 대해 반경 방향으로 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 캡슐.
9. 제1항에 있어서, 복수의 함몰부(10)는 입구 벽면 및 측방 벽면 양쪽 부위의 골 또는 파동을 제공하기 위해서, 상기 측방 벽면(2)의 상기 주변 단부(2c)를 따라서 일정한 간격으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 캡슐.
10. 제1항에 있어서, 상기 측방 벽면(2)의 상기 주변 단부(2c)에서 상기 측방 벽면(2)과 상기 입구 벽면(3) 사이에 형성된 각도(β)는 90°이상인 것을 특징으로 하는 캡슐.
11. 제10항에 있어서, 상기 측방 벽면(2)의 상기 주변 단부(2c)에서 상기 측방 벽면(2)과 상기 입구 벽면(3) 사이에 형성된 각도(β)는 90°보다 큰 것을 특징으로 하는 캡슐.
12. 제10항에 있어서, 상기 측방 벽면(2)의 상기 주변 단부(2c)에서 상기 측방 벽면(2)과 상기 입구 벽면(3) 사이에 형성된 각도(β)는 100° 내지 130°의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 캡슐.
13. 제1항에 있어서, 함몰부(10)의 개수는 소수(素數)로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 캡슐.
14. 제13항에 있어서, 함몰부(10)의 개수는 5, 7, 11 및 13으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 캡슐.
15. 제1항에 있어서, 상기 함몰부(10)의 대응하는 두께는 상기 함몰부(10) 외측에서 입구 벽면(3) 또는 측방 벽면(2)의 두께와 같은 것을 특징으로 하는 캡슐.
16. 제1항에 있어서, 상기 입구 벽면 또는 상기 적어도 하나의 함몰부(10)의 두께는 측방 벽면(2)의 두께에 비해서 같거나 얇은 것을 특징으로 하는 캡슐.
17. 제1항에 있어서, 상기 주변 단부(2c) 아래에 있는 상기 측방 벽면(2b)의 적어도 한 부위는 상기 입구 벽면(3) 또는 상기 적어도 하나의 함몰부(10)와 같은 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 캡슐.
18. 제1항에 있어서, 상기 측방 벽면(2)은 상기 측방 벽면(3)과 상기 하부 벽면(4) 사이의 확장부를 따라서 다른 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 캡슐.
19. 제1항에 있어서, 상기 입구 벽면(3)은 상기 캡슐의 중심축(A)과 상기 입구 벽면(3) 상의 적어도 하나의 함몰부(10) 사이에 제공된 적어도 하나의 천공 영역(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 캡슐.
20. 제19항에 있어서, 상기 천공 영역(30)의 두께는 상기 천공 영역(30)의 외측에서 상기 입구 벽면(3)의 두께 보다 얇은 것을 특징으로 하는 캡슐.
21. 제19항에 있어서, 상기 천공 영역(30)은 적어도 하나의 원형선 또는 적어도 하나의 환형 경로로 형성된 것을 특징으로 하는 캡슐.
22. 제1항에 있어서, 배리어층이 상기 캡슐 본체를 가로지르는 가스 전달을 예방하거나 감소시키기 위하여 상기 캡슐 본체에 또는 내부에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 캡슐.
23. 제1항 내지 제22항 중 어느 하나의 항에 따른 캡슐(1)과, 침출액이 상기 캡슐로 주입되게 상기 캡슐을 관통하기 위해서 미리 정해진 경로를 따라 정렬되어 있는 천공 수단을 포함하는 침출 기기로 이루어진 음료를 제조하는 시스템으로서,
    상기 캡슐의 입구 벽면(3)은 해당 입구 벽면에 적어도 하나의 천공 영역(30)을 포함하고 상기 적어도 하나의 천공 영역은 상기 침출 기기의 상기 천공 수단에 의해서 접촉 및 관통되어지는 것을 특징으로 하는 시스템.
24. 제23항에 있어서, 상기 적어도 하나의 천공 영역(30)은 상기 침출 기기의 상기 천공 수단이 상기 입구 벽면을 관통하는 경로에 상응하는 경로를 따라 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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