KR102172434B1 - 커피머신 세척용 캡슐 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 커피머신 세척용 캡슐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부 공간이 존재하는 하우징; 상기 하우징의 상부를 밀폐하는 리드씰(Lid seal); 및 상기 하우징의 내부 공간에 수용되는 정제형(Tablet type) 세척제;를 포함하고, 상기 정제형 세척제는 상기 정제형 세척제는 L-로이신, 소금, 탄산칼슘, D-말티톨, 제삼인산나트륨, 구연산, 트리폴리인산나트륨 및 탄산수소나트륨을 1 : 0.8 내지 1.2 : 0.8 내지 1.2 : 1.5 내지 2.5 : 1.5 내지 2.5 : 20 내지 24 : 22 내지 28 : 40 내지 50의 중량비로 포함하는 것인 커피머신 세척용 캡슐을 제공한다.

Description

커피머신 세척용 캡슐{CAPSULE FOR WASHING COFFEE MACHINE}
본 발명은 커피머신 세척용 캡슐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정제형(Tablet type) 세척제를 포함하는 커피머신 세척용 캡슐에 관한 것이다.
일반적으로, 커피머신은 캡슐에 수용된 커피, 홍차, 코코아 등의 성분을 추출하여 추출액을 제조하는 장치로서, 일례로 캡슐에는 로스팅한 커피원두가 과립 형태로 포함될 수 있다. 커피머신은 캡슐을 넣고 버튼만 누르면 커피 추출액이 추출되고 남은 캡슐만 버리면 되기 때문에 사용 및 관리상 매우 편리할 뿐만 아니라, 개봉 직후 산화되어 맛이 변하는 커피원두를 로스팅 후 바로 캡슐 내 진공 포장하여 커피원두의 신선도를 유지하는 장점들로 인해 소비자들로부터 긍정적인 반응을 불러 일으키고 있다.
그러나, 반복적으로 커피를 추출하는 과정에서 커피 추출액의 석회질 및 커피원두 과립을 포함하는 커피 찌꺼기가, 캡슐 투입구에서 추출구까지의 통로에 축적되어 박테리아가 번식하고 커피 추출액의 맛을 변화시킬 뿐만 아니라, 캡슐 커피머신의 추출 효율 및 수명을 낮추는 문제점이 존재한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 세척제가 내부에 구비된 세척용 캡슐이 고안되었으나, 세척제의 성분으로서 라우릴 황산 나트륨, 글루콘산 나트륨, 알코올 알콕시레이트 등의 2종 또는 3종 세척제 성분을 포함하여 세척 후 세척제 성분이 잔류할 경우 인체에 유해한 문제점이 존재하고, 세척제의 형태로 과립 또는 액상의 세척제를 사용하여 세척제의 배출 시간이 빠르므로 세척 횟수 대비 세척 효율이 낮아지는 단점이 존재한다.
이에 따라, 인체에 무해하고 세척 효율이 우수한 커피머신 세척용 캡슐의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 공보 제10-1856384호
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 상기 발명의 배경이 되는 기술에서 언급한 문제들을 해결하기 위하여, 1종 세척제 성분을 포함하여 인체에 무해하고, 정제형(Tablet type) 세척제를 포함하여 커피머신의 세척 효율이 향상된 커피머신 세척용 캡?㎱? 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 내부 공간이 존재하는 하우징; 상기 하우징의 상부를 밀폐하는 리드씰(Lid seal); 및 상기 하우징의 내부 공간에 수용되는 정제형(Tablet type) 세척제;를 포함하고, 상기 정제형 세척제는 L-로이신, 소금, 탄산칼슘, D-말티톨, 제삼인산나트륨, 구연산, 트리폴리인산나트륨 및 탄산수소나트륨을 포함하는 것인 커피머신 세척용 캡슐을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정제형 세척제는 상기 L-로이신, 소금, 탄산칼슘, D-말티톨, 제삼인산나트륨, 구연산, 트리폴리인산나트륨 및 탄산수소나트륨을 1 : 0.8 내지 1.2 : 0.8 내지 1.2 : 1.5 내지 2.5 : 1.5 내지 2.5 : 20 내지 24 : 22 내지 28 : 40 내지 50의 중량비로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정제형 세척제는 상기 하우징 내부로 투입되는 물에 의해 용해되어 액상으로 전환되면서 탄산가스를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커피머신 세척제용 캡슐은 상기 하우징의 내부 및 상기 리드씰의 하부에 구비되는 필터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 필터는 종이, 폴리젖산, 마, 목화, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 및 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 필터는 1 내지 1000 μm 직경의 기공을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 리드씰은 알루미늄박, 구리박, 은박, 금박, 백금박, 스테인리스박, 타이타늄박, 탄탈럼박, 몰리브데넘박, 나이오븀박, 지르코늄박 및 텅스텐박으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속박; 또는 플라스틱 필름을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 1종 세척제 성분을 포함하여 인체에 무해하고, 정제형(Tablet type) 세척제를 포함하여 커피머신의 세척 효율이 향상된 커피머신 세척용 캡?㎱? 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커피머신 세척용 캡슐의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 커피머신 세척용 캡슐로의 물의 투입 및 커피머신 세척용 캡슐로부터 세척제의 배출을 나타내는 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
본 발명의 설명 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따르면, 커피머신 세척용 캡슐(100)이 제공된다. 상기 커피머신 세척용 캡슐(100)은, 내부 공간이 존재하는 하우징(110); 상기 하우징의 상부를 밀폐하는 리드씰(120); 및 상기 하우징의 내부 공간에 수용되는 정제형(Tablet type) 세척제(130)를 포함하고, 상기 정제형 세척제는 L-로이신, 소금, 탄산칼슘, D-말티톨, 제삼인산나트륨, 구연산, 트리폴리인산나트륨 및 탄산수소나트륨을 포함하는 것일 수 있다.
종래, 세척제가 내부에 구비된 세척용 캡슐은 세척제의 성분으로서 라우릴 황산 나트륨, 글루콘산 나트륨, 알코올 알콕시레이트 등의 2종 또는 3종 세척제 성분을 포함하여 세척 후 세척제 성분이 잔류할 경우 인체에 유해한 문제점이 존재하고, 세척제의 형태로 과립 또는 액상의 세척제를 사용하여 세척제의 배출 시간이 빠르므로 세척 횟수 대비 세척 효율이 낮아지는 단점이 존재한다.
이에 따라, 본 발명에서는 1종 세척제 성분을 포함하여 인체에 무해하고, 정제형(Tablet type) 세척제를 포함하여 커피머신의 세척 효율이 향상된 커피머신 세척용 캡?㎱? 제공하고자 한다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 커피머신 세척용 캡슐(100)은 내부 공간이 존재하는 하우징(110)을 포함할 수 있다. 구체적인 예로, 상기 하우징(110) 상부에는 개방부가 형성될 수 있고, 상기 개방부(미도시)의 외곽을 따라 수평방향으로 돌출되게 지지턱(미도시)이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하우징(110)은 플라스틱 재질로 이루어질 수 있고, 구체적인 예로, 상기 하우징(110)은 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하우징(110)의 상부에는 상기 하우징(110)을 밀폐하는 리드씰(120)이 구비될 수 있다. 구체적인 예로, 상기 리드씰(120)은 상기 하우징(110) 상부 개방부(미도시)의 외곽을 따라 형성된 지지턱(미도시)의 상면에 밀착되어 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 리드씰(120)은 상기 지지턱(미도시)의 상면에 접착 부재를 통하여 접착된 것일 수 있다. 상기 접착 부재는 에틸렌-초산비닐(EVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 스티렌-이소프렌-스티렌 삼중블록 공중합체(SIS), 폴리아미드(PA) 및 폴리우레탄(PU)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 열가소성 수지를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하우징(110)의 내부 공간에는 정제형(Tablet type) 세척제(130)가 수용될 수 있다. 구체적으로, 상기 정제형 세척제(130)는 L-로이신, 소금, 탄산칼슘, D-말티톨, 제삼인산나트륨, 구연산, 트리폴리인산나트륨 및 탄산수소나트륨을 포함하는 것일 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 커피머신 세척용 캡슐(100)의 작동에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커피머신 세척용 캡슐(100)을 커피머신(미도시)에 장착하여 작동할 경우, 커피머신(미도시) 내부에 구비된 바늘 형상의 물 주입기(미도시)에 의해 상기 하우징(110)의 하부에 물 투입구(150)가 형성될 수 있다. 이후, 상기 물 주입기(미도시)로부터 상기 물 투입구(150)를 통하여 물이 상기 하우징(110) 내부로 투입될 수 있다. 여기서, 물은 일정 온도 범위와 일정 압력 범위를 갖을 수 있다.
이 때, 상기 정제형 세척제는 상기 하우징 내부로 투입되는 물에 의해 용해되어 액상으로 전환되면서 탄산가스를 생성할 수 있다. 즉, 상기 하우징(110) 내부로 투입된 물은 상기 정제형 세척제(130)를 용해시켜 액상의 세척제를 생성함과 동시에, 상기 정제형 세척제(130)와 화학반응을 통하여 탄산가스(CO2)를 생성하는 발포작용을 일으킬 수 있다.
한편, 상기 물이 투입될 때 형성된 고압의 유체 흐름으로 인해 상기 하우징(110) 상부에 배출구(160)가 형성될 수 있고, 상기 배출구(160)를 통하여 상기 형성된 액상의 세척제 및 탄산가스를 포함하는 세척제 혼합물이 배출될 수 있다.
상기 하우징(110)으로부터 배출된 세척제 혼합물은 상기 커피머신(미도시) 내 캡슐 투입구(미도시)로부터 커피 추출구(미도시)까지 이어지는 커피머신(미도시)의 내부를 세척한 후 상기 커피 추출구(미도시)를 통하여 커피머신(미도시)의 외부로 배출될 수 있다.
구체적으로, 상기 정제형 세척제(130)에 포함되는 8 가지 세척 성분 중 상기 탄산수소나트륨은 탄산가스 발생제로서 작용할 수 있고, 또한, 액체 상태에서 산성물질을 중화하는 기능이 있으며 수용액은 흡착 및 탈취, 세척 효과가 탁월하며 사용 후 완전 분해되어 독성이 전혀 없는 친환경적 물질이다. 특히 단백질과 섬유질의 분해력이 탁월하여 세척 후에는 오염물질 및 악취제거의 기능도 발휘할 수 있다.
상기 구연산은 약한 유기산으로서. 커피머신(미도시) 내부에 누적된 석회질을 녹이는 작용을 할 수 있어, 세척력 및 살균력이 뛰어나며 친환경적 물질로서 생태계에서 자연 분해된다.
또한, 상기한 구연산은 상기 탄산수소나트륨, 트리폴리인산나트륨 및 제삼인산나트륨과 같은 알칼리 화합물을 중화시켜 이산화탄소를 발생시킬 수 있다. 특히, 상기 구연산, 탄산수소나트륨, 트리폴리인산나트륨, 및 제삼인산나트륨이 상기 정제형 세척제(130)에 상기한 중량비로 포함될 경우, 물에 대한 용해성, 기포력 및 기포 안정성이 우수한 효과가 있다.
상기 L-로이신은 부식방지제의 역할을 하여, 커피머신 세척 시 커피머신 내부에 포함된 금속의 부식을 방지할 수 있다. 상기 L-로이신이 상기 정제형 세척제(130) 내 상기 중량비 범위로 포함될 경우 금속의 부식을 억제하면서도 커피머신(미도시) 내부에 잔류물을 남기지 않는 효과가 있다.
상기 소금은 증점제 역할을 할 수 있다. 상기 소금이 상기 정제형 세척제(130) 내 상기 중량비 범위로 포함될 경우 정제형 세척제(130)의 용해 시 수분의 증발 시간 및 커피머신(미도시)으로부터 배출되는 시간을 확보할 수 있으며, 세척 후 배출수의 오염을 최소화하는 효과가 있다.
상기 탄산칼슘은 커피 추출액의 석회질을 제거하는 역할을 할 수 있다. 상기 탄산칼슘이 상기 정제형 세척제(130) 내 상기 중량비 범위로 포함될 경우 보다 향상된 석회질의 제거 효과를 갖을 수 있다.
상기 D-말티톨은 상기 정제형 세척제(130)의 용해 시 분산성을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 상기 D-말티톨이 정제형 세척제(130) 내 상기 중량비 범위로 포함될 경우 정제형 세척제(130)의 용해 시 각 성분들의 분산성을 향상시켜 세척 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 제삼인삼나트륨 및 상기 트리폴리인산나트륨은 정제형 세척제(130)의 세척 효율을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 상기 제삼인삼나트륨 및 상기 트리폴리인산나트륨이 상기 정제형 세척제(130) 내 상기 중량비 범위로 포함될 경우 정제형 세척제(130)의 세척 효율을 보다 향상시키는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하우징(110)의 내부로 물이 투입된 후, 1 내지 15 초, 1 내지 10 초, 또는 1 내지 5 초 후 상기 정제형 세척제(130)의 용해가 완료되어 액상의 세척제가 생성될 수 있고, 또한, 상기 하우징(110) 내부로 물이 투입된 후, 1 내지 5 초, 1 내지 3 초, 또는 1 내지 2 초 후에 탄산가스가 발생될 수 있다.
이와 같이, 생성된 상기 액상의 세척제 및 탄산가스를 포함하는 세척제 혼합물은 탄산가스에 의해 기포가 형성된 액상의 형태로 상기 커피머신(미도시) 내 캡슐 투입구(미도시)로부터 커피 추출구(미도시)까지 이동함으로써, 기포가 형성되지 않은 액상의 형태로 이동하는 경우에 비하여 커피머신(미도시) 외부로 배출되는 데 걸리는 시간, 즉, 커피머신(미도시) 내 체류 시간이 상대적으로 길어질 수 있고, 이에 따라, 커피머신(미도시) 내부의 세척 효율을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정제형 세척제(130)는 전술한 바와 같이, L-로이신, 소금, 탄산칼슘, D-말티톨, 제삼인산나트륨, 구연산, 트리폴리인산나트륨 및 탄산수소나트륨을 포함할 수 있다. 이와 같이, 상기 정제형 세척제(130)가 상기 8 가지의 세척제 성분을 모두 포함할 경우, 이들을 각각 단독으로 포함하거나, 이들 중 일부만을 포함하는 경우보다 향상된 기포력, 기포 안정성 및 세척 효율을 나타낼 수 있다.
구체적으로, 상기 정제형 세척제(130)는 상기 L-로이신, 소금, 탄산칼슘, D-말티톨, 제삼인산나트륨, 구연산, 트리폴리인산나트륨 및 탄산수소나트륨을 1 : 0.8 내지 1.2 : 0.8 내지 1.2 : 1.5 내지 2.5 : 1.5 내지 2.5 : 20 내지 24 : 22 내지 28 : 40 내지 50의 중량비, 또는 1 : 0.9 내지 1.1 : 0.9 내지 1.1 : 1.8 내지 2.2 : 1.8 내지 2.2 : 21 내지 23 : 23 내지 26 : 42 내지 48의 중량비로 포함할 수 있다. 이와 같이, 상기 정제형 세척제(130)가 상기 8 가지 세척제 성분을 포함하되, 상기한 중량비로 포함될 경우, 더욱 향상된 용해성, 기포력, 기포 안정성 및 세척 효율을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정제형 세척제(130)는 덱스트린을 더 포함할 수 있다. 상기 덱스트린은 상기 정제형 세척제(130)에 포함되는 8 가지 세척 성분을 정제 형태로 적당한 크기, 굳기 및 형상을 갖도록 하는 바인더(binder) 역할을 함으로써, 상기 하우징(110) 내부에서 외부 충격 등에 의하여 상기 정제형 세척제(130)의 형태가 변형되는 것을 방지할 수 있고, 또한, 상기 정제형 세척제(130)의 제조를 위한 정제 작업(타정) 시 혼합물이 타정기의 금형에 달라붙는 것을 방지하여 타정 작업성을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 덱스트린은 상기 8 가지 세척 성분 전체 100 중량부 기준으로 0.1 내지 5 중량부, 0.1 내지 3 중량부 또는 0.1 내지 2 중량부로 포함될 수 있다. 이와 같이, 상기 정제형 세척제(130)가 상기 덱스트린을 포함하되, 상기한 함량으로 포함될 경우, 상기 정제형 세척제(130)의 제조를 위한 정제 작업(타정) 시 혼합물이 타정기의 금형에 달라붙는 것을 방지하여 타정 작업성을 보다 향상시키는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커피머신 세척용 캡슐(100)은 상기 하우징(110)의 내부 및 상기 리드씰(120)의 하부에 구비되는 필터(140)를 더 포함할 수 있다. 상기 필터(140)는 상기 정제형 세척제(130)와 물의 반응에 생성된, 액상 세척제 및 탄산가스를 포함하는 세척제 혼합물이 상기 하우징(110) 상부의 배출구(160)로 배출됨에 있어서, 상기 액상 세척제와 탄산가스가 적절한 비율로 배출되도록 하여 커피머신(미도시) 내 세척제 혼합물의 커피머신 내(미도시) 체류 시간을 길게 할 뿐만 아니라, 상기 하우징(110) 내부에서 상기 탄산가스에 의한 가스압이 일시적으로 급격히 상승되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 액상 세척제가 탄산가스보다 먼저 배출되거나, 탄산가스가 액상 세척제보다 먼저 배출되어 커피머신(미도시) 내 세척제 혼합물의 체류 시간이 감소하는 것을 방지함으로써 세척 효율을 향상시키고, 상기 급격한 가스압 상승에 따른 폭발 위험성을 저하시키는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 필터(140)는 상기 하우징(110) 상부 개방부(미도시)를 완전히 밀폐되도록 구비될 수 있다. 구체적인 예로, 상기 필터(140)는 상기 하우징(110)의 지지턱(미도시)의 상면에 접착 부재를 통하여 접착된 것일 수 있다.
상기 접착 부재는 에틸렌-초산비닐(EVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 스티렌-이소프렌-스티렌 삼중블록 공중합체(SIS), 폴리아미드(PA) 및 폴리우레탄(PU)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 열가소성 수지를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 필터(140)는 종이, 폴리젖산, 마, 목화, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 및 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로, 상기 필터(140)는 종이 필터일 수 있다. 보다 구체적인 예로, 상기 종이 필터는 셀룰로오스를 포함하는 통상적인 종이 필터일 수 있다.
또한, 상기 필터(140)의 단위 면적당 중량은 10 내지 25 g/m2, 15 내지 20 g/m2, 또는 16 내지 19 g/m2 일 수 있다. 이 범위 내에서 커피머신 세척용 캡슐의 세척 효율이 우수한 효과가 있으며, 상기한 범위에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로, 상기 필터(140)가 종이 필터인 경우 상기 단위 면적당 중량은 평량을 의미할 수 있고, 또한 상기 평량은 종이의 두께를 나타내는 의미일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 필터(140)는 1 내지 1000 μm 직경의 기공을 포함할 수 있다.
구체적인 예로, 상기 필터는 1 내지 450 μm 및 500 내지 1000 μm 직경의 기공이 혼재되어 포함될 수 있다. 보다 구체적인 예로, 상기 필터는 200 내지 400 μm 및 800 내지 900 μm 직경의 기공이 4 내지 5 : 5 내지 6의 부피비로 포함될 수 있다. 이와 같이, 상기 직경 범위의 기공이 상기 부피비로 포함될 경우 커피머신(미도시) 내 체류 시간을 향상시켜 세척 효율을 현저히 향상시키는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 리드씰은 알루미늄박, 구리박, 은박, 금박, 백금박, 스테인리스박, 타이타늄박, 탄탈럼박, 몰리브데넘박, 나이오븀박, 지르코늄박 및 텅스텐박으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속박; 또는 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 구체적인 예로, 상기 리드씰은 알루미늄박일 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 커피머신 세척용 캡슐(100)의 제조방법이 제공된다.
상기 제조방법은 L-로이신, 소금, 탄산칼슘, D-말티톨, 제삼인산나트륨, 구연산, 트리폴리인산나트륨 및 탄산수소나트륨을 포함하는 세척 성분을 혼합하여 세척제 조성물을 수득하는 단계(S10); 상기 세척제 조성물을 타정기에 투입하여 정제형 세척제(130)를 제조하는 단계(S20); 상기 정제형 세척제(130)를 하우징(110) 내부에 투입하는 단계(S30); 및 상기 하우징(110)의 상부를 리드씰(120)로 밀폐하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S10) 단계 이전, 즉, 상기 각 세척 성분을 혼합하기 이전에 각 세척 성분을 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있고, 또는 상기 (S10) 단계 이후, 즉 상기 수득한 세척제 조성물을 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 건조는 동결건조, 열풍건조 또는 분무건조로 수행될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 세척 성분은 덱스트린을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S30) 단계 이후 및 상기 (S40) 단계 이전에, 상기 하우징(110)의 상부에 필터(140)를 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 통상의 기술자에게 있어서 명백한 것이며, 이들 만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
실시예 1 내지 15
L-로이신, 소금, 탄산칼슘, D-말티톨, 제삼인산나트륨, 구연산, 트리폴리인산나트륨 및 탄산수소나트륨의 8 가지 세척 성분을 혼합하여 세척제 조성물을 수득하였다. 그런 다음, 상기 세척제 조성물을 40 ℃에서 45 분 동안 열풍 건조하고, 건조된 상기 세척제 조성물을 타정기에 투입하여 4.1 g의 정제형 세척제(130)를 제조하였다. 그런 다음, 상기 정제형 세척제(130)를 캡슐의 하우징(110) 내부에 투입한 후, 상기 하우징(110)의 상부 개방부(미도시)에 평량이 18 g/m2인 종이로 이루어진 필터(140)를 부착하였다. 그런 다음, 상기 하우징(110)의 상부 즉, 상기 필터(140)의 상부에 리드씰(120)을 부착하여 상기 하우징(110)을 밀폐하였다. 이 때, 상기 필터(140)는 320 μm 및 850 μm 직경의 기공을 4.5 : 5.5의 부피비로 포함하는 것을 사용하였다(즉, 320 μm 직경의 기공에 대한 기공부피, 및 850 μm 직경의 기공에 대한 기공부피의 비는 4.5 : 5.5).
하기 표 1에는 실시예 1 내지 15에 따라, 상기 8 가지 세척 성분이 혼합되는 중량비를 나타내었다.
실시예 단위: 중량비
L-로이신 소금 탄산칼슘 D-말티톨 제삼인산나트륨 구연산 트리폴리인산나트륨 탄산수소나트륨
1 1 1 1 2 2 22 25 46
2 1 0.8 1 2 2 22 25 46
3 1 1.2 1 2 2 22 25 46
4 1 1 0.8 2 2 22 25 46
5 1 1 1.2 2 2 22 25 46
6 1 1 1 1.5 2 22 25 46
7 1 1 1 2.5 2 22 25 46
8 1 1 1 2 1.5 22 25 46
9 1 1 1 2 2.5 22 25 46
10 1 1 1 2 2 20 25 46
11 1 1 1 2 2 24 25 46
12 1 1 1 2 2 22 22 46
13 1 1 1 2 2 22 28 46
14 1 1 1 2 2 22 25 40
15 1 1 1 2 2 22 25 50
실시예 16
상기 실시예 1에서, 상기 세척 성분으로 상기 8 가지 세척 성분 전체 100 중량부 대비 1.2 중량부의 덱스트린을 추가 혼합하여 세척제 조성물을 제조한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 17
상기 실시예 1에서, 상기 세척 성분으로 상기 8 가지 세척 성분 전체 100 중량부 대비 0.05 중량부의 덱스트린을 추가 혼합하여 세척제 조성물을 제조한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 18
상기 실시예 1에서, 상기 세척 성분으로 상기 8 가지 세척 성분 전체 100 중량부 대비 5.5 중량부의 덱스트린을 추가 혼합하여 세척제 조성물을 제조한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 19
상기 실시예 1에서, 상기 필터(140)로서 320 μm 및 850 μm 직경의 기공을 3 : 7의 부피비로 포함하는 것을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 20
상기 실시예 1에서, 상기 필터(140)로서 320 μm 및 850 μm 직경의 기공을 6 : 4의 부피비로 포함하는 것을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 21
상기 실시예 1에서, 상기 필터(140)를 상기 하우징(110)의 상부 개방부(미도시)에 부착하지 않고, 상기 하우징(110)의 상부 개방부(미도시)에 리드씰(120)만 부착한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
<비교예>
비교예 1 내지 8
상기 실시예 1에서, 상기 세척 성분의 조성 및 중량비를 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 혼합한 세척제 조성물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 단위: 중량비
L-로이신 소금 탄산칼슘 D-말티톨 제삼인산나트륨 구연산 트리폴리인산나트륨 탄산수소나트륨
1 - 1 1 2 2 22 25 46
2 1 - 1 2 2 22 25 46
3 1 1 - 2 2 22 25 46
4 1 1 1 - 2 22 25 46
5 1 1 1 2 - 22 25 46
6 1 1 1 2 2 - 25 46
7 1 1 1 2 2 22 - 46
8 1 1 1 2 2 22 25 -
비교예 9 내지 22
상기 실시예 1에서, 상기 세척 성분의 중량비를 하기 표 3에 나타낸 바와 같이 혼합한 세척제 조성물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 단위: 중량비
L-로이신 소금 탄산칼슘 D-말티톨 제삼인산나트륨 구연산 트리폴리인산나트륨 탄산수소나트륨
9 1 0.5 1 2 2 22 25 46
10 1 1.5 1 2 2 22 25 46
11 1 1 0.5 2 2 22 25 46
12 1 1 1.5 2 2 22 25 46
13 1 1 1 1.3 2 22 25 46
14 1 1 1 2.8 2 22 25 46
15 1 1 1 2 1.3 22 25 46
16 1 1 1 2 2.8 22 25 46
17 1 1 1 2 2 18 25 46
18 1 1 1 2 2 26 25 46
19 1 1 1 2 2 22 20 46
20 1 1 1 2 2 22 30 46
21 1 1 1 2 2 22 25 38
22 1 1 1 2 2 22 25 52
<실험예>
실험예 1: 기포력 평가
상기 실시예 1 내지 21 및 비교예 1 내지 22에서 제조된 정제형 세척제의 기포력 평가는 폭이 좁은 수조에 담긴 각 정제형 세척제에 80 ℃의 물을 9 bar의 압력으로 분사한 후, KSM2804 기포력 측정 방법으로 기포량을 측정하고, 30 초간 감소하는 기포량과 기포의 조밀도를 관찰하여 기포의 안정성를 측정하였다. 측정된 기포력은 발생한 초기 기포량이 250 mm 이상인 것을 우수, 230 ~ 249 mm인 것을 보통, 230 mm 이하인 것을 적음이라고 평가하였고, 기포 안정성은 30 초 후 초기 기포량의 98% 이상을 유지한 것을 우수, 90% 이상을 유지한 것을 보통, 90% 미만인 것을 불량이라고 평가하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
초기 기포력
(mm)		 기포 안정성(30 초후, mm) 기포력 초기 기포력
(mm)		 기포 안정성(30 초후, mm) 기포력
실시예 1 265 265 우수 비교예 1 245 218 보통
실시예 2 263 262 우수 비교예 2 243 215 보통
실시예 3 267 265 우수 비교예 3 210 181 적음
실시예 4 265 263 우수 비교예 4 228 200 적음
실시예 5 261 260 우수 비교예 5 230 201 보통
실시예 6 260 260 우수 비교예 6 199 158 적음
실시예 7 270 267 우수 비교예 7 228 196 적음
실시예 8 269 268 우수 비교예 8 187 155 적음
실시예 9 264 263 우수 비교예 9 243 210 보통
실시예 10 261 259 우수 비교예 10 251 220 우수
실시예 11 259 259 우수 비교예 11 253 221 우수
실시예 12 260 256 우수 비교예 12 260 230 우수
실시예 13 265 261 우수 비교예 13 230 195 보통
실시예 14 264 263 우수 비교예 14 232 201 보통
실시예 15 258 255 우수 비교예 15 245 211 보통
실시예 16 267 265 우수 비교예 16 248 216 보통
실시예 17 263 260 우수 비교예 17 247 199 보통
실시예 18 261 261 우수 비교예 18 258 222 우수
실시예 19 264 263 우수 비교예 19 233 203 보통
실시예 20 260 257 우수 비교예 20 231 202 보통
실시예 21 265 260 우수 비교예 21 250 216 우수
비교예 22 255 197 우수
상기 표 4를 참조하면, 세척제 조성물 내 세척 성분을 적정 중량비 범위(1 : 0.8 내지 1.2 : 0.8 내지 1.2 : 1.5 내지 2.5 : 1.5 내지 2.5 : 20 내지 24 : 22 내지 28 : 40 내지 50)로 포함하는 실시예들은 기포력이 모두 우수하였고, 기포 안정성 또한 초기 기포량 대비 30 초 후 기포량이 98% 이상을 유지하여 우수한 것을 확인할 수 있다.
반면, 8 가지 세척 성분이 모두 포함되지 않은 비교예 1 내지 8, 및 8 가지 세척 성분이 모두 포함되더라도 그 혼합 중량비가 적정 중량비 범위(1 : 0.8 내지 1.2 : 0.8 내지 1.2 : 1.5 내지 2.5 : 1.5 내지 2.5 : 20 내지 24 : 22 내지 28 : 40 내지 50)를 벗어난 비교예 9 내지 22의 경우 모두 기포력이 실시예에 비해 현저히 저하되었거나, 초기 기포량 대비 30 초 후 기포량이 90% 미만으로 유지되어 기포 안정성이 현저히 저하되었음을 확인할 수 있다.
실험예 2: 체류 시간 평가
상기 실시예 1 내지 21 및 비교예 1 내지 22에서 제조된 정제형 세척제의 커피머신 내 체류 시간을 측정하기 위하여, 커피머신 내 상기 정제형 세척제가 수용된 커피머신 세척용 캡슐을 장착 후 작동하여, 정제형 세척제가 물에 용해되어 형성된 세척제 혼합물이 완전히 배출되는 데 걸리는 시간을 측정하여 하기 표 5에 나타내었다.
배출 시간(초) 배출 시간(초)
실시예 1 25.2 비교예 1 19.5
실시예 2 24.2 비교예 2 18.0
실시예 3 26.1 비교예 3 19.5
실시예 4 23.5 비교예 4 18.1
실시예 5 24.0 비교예 5 18.5
실시예 6 24.2 비교예 6 13.0
실시예 7 25.5 비교예 7 17.5
실시예 8 23.2 비교예 8 12.2
실시예 9 24.1 비교예 9 18.1
실시예 10 25.2 비교예 10 19.3
실시예 11 23.2 비교예 11 20.0
실시예 12 25.0 비교예 12 17.1
실시예 13 24.5 비교예 13 18.8
실시예 14 23.0 비교예 14 19.3
실시예 15 24.3 비교예 15 19.1
실시예 16 23.0 비교예 16 17.4
실시예 17 25.8 비교예 17 16.9
실시예 18 27.8 비교예 18 17.1
실시예 19 18.3 비교예 19 19.1
실시예 20 17.3 비교예 20 19.4
실시예 21 12.0 비교예 21 17.9
비교예 22 18.0
상기 표 5를 참조하면, 세척제 조성물 내 세척 성분을 적정 중량비 범위(1 : 0.8 내지 1.2 : 0.8 내지 1.2 : 1.5 내지 2.5 : 1.5 내지 2.5 : 20 내지 24 : 22 내지 28 : 40 내지 50)로 포함하는 실시예들은 배출 시간이 23 ~ 25 초 내외로 비교예들에 비해 긴 것으로 보아, 캡슐 투입구로부터 커피 추출구까지의 체류 시간이 긴 것으로 판단되었다.
한편, 세척제 조성물 내 세척 성분을 상기 적정 중량비 범위로 포함하더라도, 캡슐의 하우징(110) 상부에 필터를 부착하지 않은 실시예 21과, 필터를 부착하였더라도 필터에 포함된 각 기공의 부피비가 적정 부피비 범위(4 내지 5 : 5 내지 6)을 벗어난 실시예 19 및 20은 비교예와 유사하거나 열위인 결과를 나타내었다.
반면, 8 가지 세척 성분이 모두 포함되지 않은 비교예 1 내지 8, 및 8 가지 세척 성분이 모두 포함되더라도 그 혼합 중량비가 적정 중량비 범위(1 : 0.8 내지 1.2 : 0.8 내지 1.2 : 1.5 내지 2.5 : 1.5 내지 2.5 : 20 내지 24 : 22 내지 28 : 40 내지 50)를 벗어난 비교예 9 내지 22의 경우 모두 배출 시간이 실시예들에 비하여 현저히 빨라 커피머신 내부에서의 체류 시간이 감소되었음을 확인할 수 있다.
실험예 3: 세척 효율 평가
상기 실시예 1 내지 21 및 비교예 1 내지 22에서 제조된 정제형 세척제의 세척 효율을 평가하기 위하여, 원두커피 과립 및 점성이 있는 물엿을 혼합한 혼합물을 이용하여 커피머신 내 brewing cheamber를 인위적으로 오염시켰다. 그런 다음, 상기 실시예 및 비교예의 커피머신 세척용 캡슐을 이용하여 커피머신 내부를 세척한 후 상기 brewing cheamber 내 잔여 혼합물의 양을 육안으로 확인하여, 세척 효율을 평가하였다. 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
이 때, 상기 brewing cheamber를 오염시키는 혼합물은 각 실험마다 동일한 조성 및 동일한 양으로 사용하였고, 세척 후 brewing cheamber 내 혼합물의 양이 초기에 비해 약 90% 이상 제거되었을 경우 우수, 약 50 내지 89% 정도 제거되었을 경우 보통, 약 50% 미만으로 제거되었을 경우는 불량으로 평가하였다.
육안 평가 육안 평가
실시예 1 우수 비교예 1 불량
실시예 2 우수 비교예 2 불량
실시예 3 우수 비교예 3 불량
실시예 4 우수 비교예 4 불량
실시예 5 우수 비교예 5 불량
실시예 6 우수 비교예 6 불량
실시예 7 우수 비교예 7 불량
실시예 8 우수 비교예 8 불량
실시예 9 우수 비교예 9 보통
실시예 10 우수 비교예 10 보통
실시예 11 우수 비교예 11 불량
실시예 12 우수 비교예 12 불량
실시예 13 우수 비교예 13 불량
실시예 14 우수 비교예 14 보통
실시예 15 우수 비교예 15 보통
실시예 16 우수 비교예 16 보통
실시예 17 우수 비교예 17 불량
실시예 18 우수 비교예 18 불량
실시예 19 보통 비교예 19 불량
실시예 20 보통 비교예 20 보통
실시예 21 보통 비교예 21 불량
비교예 22 보통
상기 표 6을 참조하면, 세척제 조성물 내 세척 성분을 적정 중량비 범위(1 : 0.8 내지 1.2 : 0.8 내지 1.2 : 1.5 내지 2.5 : 1.5 내지 2.5 : 20 내지 24 : 22 내지 28 : 40 내지 50)로 포함하는 실시예들은 육안으로 보아도 brewing cheamber에 오염되었던 혼합물들이 완벽히(약 100%) 제거된 것으로 확인되어 "우수"로 평가하였다.
한편, 세척제 조성물 내 세척 성분을 상기 적정 중량비 범위로 포함하더라도, 캡슐의 하우징(110) 상부에 필터를 부착하지 않은 실시예 21은 육안으로 보았을 때 brewing cheamber에 세척 전 대비 약 70% 정도의 혼합물이 제거된 것으로 확인되어 "보통"으로 평가하였다. 또한, 필터를 부착하였더라도 필터에 포함된 각 기공의 부피비가 적정 부피비 범위(4 내지 5 : 5 내지 6)을 벗어난 실시예 19 및 20은 육안으로 보았을 때 brewing cheamber에 세척 전 대비 약 80% 정도의 혼합물이 제거된 것으로 확인되어 "보통"으로 평가하였다.
반면, 8 가지 세척 성분이 모두 포함되지 않은 비교예 1 내지 8 및 8 가지 세척 성분이 모두 포함되더라도 그 혼합 중량비가 적정 중량비 범위(1 : 0.8 내지 1.2 : 0.8 내지 1.2 : 1.5 내지 2.5 : 1.5 내지 2.5 : 20 내지 24 : 22 내지 28 : 40 내지 50)를 벗어난 비교예 9 내지 22의 경우 육안으로 보았을 때 brewing cheamber에 세척 전 대비 약 40% 미만의 혼합물이 제거되었거나, 약 60% 정도의 혼합물이 제거된 것으로 확인되어 전자를 "불량", 후자를"보통"으로 평가하였다.
이에 따라, 실시예의 세척 효율이 비교예들에 비하여 우수함을 확인할 수 있다.
이는, 상기 실험예 1의 기포력 평가와 실험예 2의 체류 시간 평가를 통해 실시예가 비교예보다 기포력 및 기포 안정성이 우수하고, 커피머신 내 배출되는데 걸리는 배출 시간이 길어, 보다 세척 효율이 향상된 것으로 판단될 수 있다.
실험예 4: 타정성(이형성) 평가
상기 실시예 1 내지 21 및 비교예 1 내지 22에서 제조된 정제형 세척제의 타정성 평가를 위하여, 상기 세척제 조성물의 타정 작업시 세척제 조성물이 금형에 부착되는지 시험하였다.
타정성이 우수한 것은 타정 작업 중 세척제 조성물이 금형에 부착되지 않았으나, 타정성이 불량한 것은 타정기의 금형에 부착되어 타정 작업을 원만하게 진행할 수 없었다. 각 실시예 및 비교예의 세척제 조성물을 숙련된 타정 작업자의 평가 시험에 의하여 금형과의 부착정도를 타정 작업 점수로서, 최저 1점에서 5점까지 부여하였고 이것을 3회 이상 반복하여 그 평균값으로써 타정성 시험의 결과를 측정하고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
타정성 평가 기준은 육안으로 보았을 때 금형에 부착되는 세척제 조성물이 없을 경우 우수, 세척제 조성물의 약 10% 미만이 금형에 부착되었을 경우 보통, 세척제 조성물의 약 10% 이상이 금형에 부착되었을 경우 불량으로 평가하였다.
육안 평가 육안 평가
실시예 1 보통 비교예 1 보통
실시예 2 보통 비교예 2 보통
실시예 3 보통 비교예 3 보통
실시예 4 보통 비교예 4 보통
실시예 5 보통 비교예 5 보통
실시예 6 보통 비교예 6 보통
실시예 7 보통 비교예 7 보통
실시예 8 보통 비교예 8 보통
실시예 9 보통 비교예 9 보통
실시예 10 보통 비교예 10 불량
실시예 11 보통 비교예 11 보통
실시예 12 보통 비교예 12 불량
실시예 13 보통 비교예 13 보통
실시예 14 보통 비교예 14 불량
실시예 15 보통 비교예 15 보통
실시예 16 우수 비교예 16 보통
실시예 17 보통 비교예 17 보통
실시예 18 보통 비교예 18 보통
실시예 19 보통 비교예 19 불량
실시예 20 보통 비교예 20 불량
실시예 21 보통 비교예 21 보통
비교예 22 불량
상기 표 7을 참조하면, 세척제 조성물 내 덱스트린을 적정 함량 범위(상기 8 가지 세척 성분 전체 100 중량부 대비 0.1 내지 5 중량부)로 포함하는 실시예 16은 육안으로 보아도 금형에 부착되는 세척제 조성물이 없는 것으로 확인되어 "우수"로 평가하였다.
한편, 세척제 조성물 내 덱스트린을 포함하더라도 적정 함량 범위(상기 8 가지 세척 성분 전체 100 중량부 대비 0.1 내지 5 중량부) 범위를 벗어난 실시예 17 및 18은 육안으로 보았을 때 약 5% 정도의 세척제 조성물이 금형에 부착된 것으로 확인되어 "보통"으로 평가하였다.
또한, 세척제 조성물 내 덱스트린을 포함하지 않은 나머지 실시예 및 비교예들은 육안으로 보았을 때 약 10% 정도의 세척제 조성물이 금형에 부착되었거나, 30% 이상의 세척제 조성물이 금형에 부착된 것으로 환으로 확인되어 전자를 "보통", 후자를"불량"으로 평가하였다.
이에 따라, 덱스트린을 본 발명의 적정 함량 범위로 세척제 조성물에 포함시킬 경우 타정성이 향상됨을 확인할 수 있다.
100: 커피머신 세척용 캡슐 110: 하우징
120: 리드씰 130: 정제형 세척제
140: 필터 150: 물 투입구
160: 배출구

Claims (6)

  1. 내부 공간이 존재하는 하우징;
    상기 하우징의 상부를 밀폐하는 리드씰(Lid seal); 및
    상기 하우징의 내부 공간에 수용되는 정제형(Tablet type) 세척제;를 포함하고,
    상기 정제형 세척제는 상기 하우징 내부로 투입되는 물에 의해 용해되어 액상으로 전환되면서 탄산가스를 생성하며,
    상기 정제형 세척제는 L-로이신, 소금, 탄산칼슘, D-말티톨, 제삼인산나트륨, 구연산, 트리폴리인산나트륨 및 탄산수소나트륨을 1 : 0.8 내지 1.2 : 0.8 내지 1.2 : 1.5 내지 2.5 : 1.5 내지 2.5 : 20 내지 24 : 22 내지 28 : 40 내지 50의 중량비로 포함하는 것인 커피머신 세척용 캡슐.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 내부 및 상기 리드씰의 하부에 구비되는 필터를 더 포함하는 커피머신 세척용 캡슐.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 필터는 종이, 폴리젖산, 마, 목화, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 및 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 커피머신 세척용 캡슐.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 리드씰은 알루미늄박, 구리박, 은박, 금박, 백금박, 스테인리스박, 타이타늄박, 탄탈럼박, 몰리브데넘박, 나이오븀박, 지르코늄박 및 텅스텐박으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속박; 또는 플라스틱 필름을 포함하는 것인 커피머신 세척용 캡슐.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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