KR20030074403A

KR20030074403A - 음료를 제조하기 위한 1인 용량의 미립 물질을 포함하는카트리지

Info

Publication number: KR20030074403A
Application number: KR10-2003-0015588A
Authority: KR
Inventors: 레네 쉬펄레
Original assignee: 레네 쉬펄레
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2003-09-19
Also published as: SG102708A1; EP1344722B1; US7543527B2; AR038960A1; US20030172813A1; EP1344722B2; DE50301450D1; BRPI0300554B1; JP2003265320A; PL202974B1; TWI291863B; NZ524241A; DE10211327A1; MXPA03002239A; AU2003200627A1; PT1344722E; CA2419015C; SI1344722T1; RU2243934C2; PL359142A1

Abstract

본 발명은 음료, 바람직하게는 에스프레소 커피 음료를 제조하기 위한 물에 의해 추출가능한 1인 용량(single serving)의 미립 물질을 내장한 카트리지에 관한 것이다. 미립 물질과 카트리지의 하부 사이뿐만 아니라 미립 물질과 카트리지의 덮개 사이에는, 유체 지시기 부재가 제공되는 경우에, 복수의 작은 개구를 가진다. 덮개에 근접한 것은 물을 분배하기 위한 물 분배 부재로 기능하고 내부에 관통된 중심 개구를 통해 미립 물질에 균일하게 카트리지 내에 공급되고, 하부에 근접한 것은 음료가 카트리지의 바닥 내에 관통된 중심 개구에 이르도록 음료 수집 부재로 기능한다. 지시기 부재 모두에는 카트리지의 내부를 향하는 리세스가 제공되어 지시기 부재에 손상을 주지 않고 관통 부재의 관통을 허용한다.

Description

음료를 제조하기 위한 1인 용량의 미립 물질을 포함하는 카트리지 {CARTRIDGE CONTAINING A SINGLE SERVING OF A PARTICULATE SUBSTANCE FOR PREPARING A BEVERAGE}

본 발명은 하부와 하부에 대향된 개방 단부를 갖는 본질적으로 컵형 또는 버킷형인 본체부와 상기 본체부의 개방 단부에 밀봉식으로 부착된 덮개 부재를 포함하고, 음료, 바람직하게는 에스프레소 커피 음료를 제조하기 위한 물에 의해 추출가능한 1인 용량의 미립 물질을 포함하도록 구성된 카트리지에 관한 것이다.

이러한 카트리지는 여러 상이한 실시예로 당업계에 공지된 바이고, 이에 따라 에스프레소 커피를 제조하기 위한 1인 용량의 커피 분말을 내장하는 카트리지는 특히 널리 사용된다. 이러한 카트리지의 기본적인 장점 중 하나는 카트리지가 기밀식이므로 이 내부에 내장된 분쇄 커피(ground coffee)가 장기간에 걸쳐 신선하게 유지된다는 사실에서 알 수도 있다. 카트리지에 수용된 커피 분말을 우려내기 위해서, 반자동 에스프레소 커피 기계가 주로 사용되어져 카트리지는 그 덮개가 하향 대면한 상태로 기계의 카트리지 홀더에 삽입된다. 그런 후, 카트리지 홀더는 커피 기계 내로 수동으로 삽입된다. 커피 기계에는 카트리지 홀더가 기계 내로 삽입되려는 영역에, 카트리지 홀더가 커피 기계 내로 삽입되어 카트리지의 하부가 관통되면, 소위 브루잉 스파이크(brewing spike), 즉 우리는 물(brewing water)을 카트리지 내부로 공급하기 위한 반경 방향 출구 개구를 포함하는 중공 관통 부재가 제공된다. 카트리지 홀더의 하부 자체에는 수집 트레이에 배치된 복수의 돌기가 제공된다. 이들 돌기는 카트리지의 덮개를 꿰뚫어 가압된 우리는 물이 카트리지에 공급되어 그 덮개가 카트리지의 내부의 과도한 수압으로 인해 돌기에 대항하여 가압되자마자 덮개에 복수의 개구를 제공한다. 후속하는 우려내기 작동 중에, 우리는 물은 브루잉 스파이크를 통해 카트리지의 내부로 공급되어, 그 결과 카트리지의 커피 분말에 걸친 압력하에서 유동하여, 결국 덮개의 개구를 통해 커피 음료로서 카트리지를 떠난다. 갓 우려낸 커피는 수집 트레이에 수집되어 음료 출구를 통해 기계 밖으로 유동한다. 카트리지에 내장된 커피 분말의 추출을 위한 이러한 구성을 포함하는 커피 기계는, 예컨대 유럽특허 제0,512,470호에 개시된다.

반경방향으로 연장된 출구 개구를 갖는 브루잉 스파이크의 단점은 우리는 물의 출구에 대한 브루잉 스파이크의 단면적이 오염의 영향으로 상대적으로 신속하게 막힐 수 있다는 사실에서 알 수도 있다. 이에 따른 이유로는, 예컨대 커피 분말에 함유된 지방, 커피 분말 입자, 우리는 물의 석회 등이 거론될 수 있다. 그러나, 브루잉 스파이크가 오염될수록 우려낸 커피 음료의 질은 점차 저하된다. 유체역학적 견지에서 고려하면, 본 명세서 이전에 참조된 종류의 브루잉 스파이크를 사용하는 데에 있어서의 문제점은 소위, 사체적(dead volume)이 카트리지의 내부에 존재한다는 사실로, 그 결과 커피 분말의 일부가 전혀 추출되지 않거나 최소 범위만으로 추출되게 된다.

유럽특허 제0,521,188호는 카트리지에 내장된 커피 분말을 추출하기 위한 장치를 개시한다. 우리는 물을 카트리지의 내부로 공급하기 위한 브루잉 스파이크 외에, 물 분배 그리드(water distribution grid)는 카트리지의 상부에 구멍을 뚫도록 그 하부로부터 돌출된 요소를 갖는 양호한 실시예에 제공된다. 우리는 물은 물 분배 그리드에 의해 카트리지의 상부에 위로 분배되어 카트리지의 덮개와 돌출 요소 사이의 간격을 통해 카트리지 내로 유동할 수 있다.

게다가, 유럽특허 제0,512,469호는 본 명세서에서 참조되고 1인 용량의 커피 분말을 내장하도록 구성된 카트리지를 개시한다. 카트리지는 합성 물질로 제조되고 임의의 필터를 포함하지 않고 강도가 감소된 부분을 포함하므로, 이에 따라 카트리지의 하부 및 덮개는 추출 공정의 초기에 추출 유체에 의해 가해진 압력의 영향하에서 파열되도록 구성된다.

추출가능한 미립 물질, 예컨대 1인 용량의 커피 분말을 내장한 공지된 카트리지의 기본적인 단점은 카트리지에 내장된 커피 분말이 가능한 완전히 추출되는 것을 보장하도록, 즉 우리는 물이 커피 분말 전체에 걸쳐 균일하게 유동하는 것을 보장하도록 커피 기계의 단부에 큰 작용력이 가해져야 한다는 사실에서 알 수도 있다. 게다가, 추출 유체에 의해 가해진 입력의 영향하에서만이 개방되는 카트리지로, 추출 초기에, 소정의 위치에서 개방되지 않고 원하는 장소에 각각 구멍이 뚫리지 않는다는 위험이 존재하므로, 그 결과 커피 분말은 불충분하게 다시 추출된다. 결국, 추가적인 단점은 구멍이 너무 크다는 사실에 있다. 이는 추출 유체가 충분히 높은 유동 저항에 대향하지 않기 때문에 양호한 것과는 거리가 있고, 이로써 커피 분말이 카트리지에 잔류하여 커피 기계를 불필요하게 오염시키는 위험이 또한 존재한다.

유럽특허 제1,101,430호는 엇갈림 배치된 1인 용량의 카트리지를 포함하는 음료-필터-카트리지 시스템을 개시한다. 카트리지는 필터 요소와 다공성 다이아프램을 각각 지지하기 위한 다수의 단계를 포함한다. 음료 분말은 필터 요소와 다이아프램 사이에 수용된다. 필터 요소와 카트리지의 덮개 사이와 다이아프램과 카트리지의 하부 사이 모두에서, 공동은 입구 튜브와 출구 배관을 각각 측방향으로 삽입하기 위해 제공된다.

마지막으로, 미국특허 제2,778,739호는 음료 주입 재료용 패키지를 개시한다. 패키지는 금속 삽입부를 내장한 보울형 하우징을 포함한다. 하우징의 상부에는 용접식 덮개가 제공된다. 전술된 삽입부는 원형 출구 리세스와 내부 중심 리세스를 포함한다. 중심 리세스는 외부 리세스보다 깊고 패키지의 하부에 구멍을 뚫는 관통 부재를 수용하도록 구성된다. 관통 부재는 동시에 우리는 물을 공급하는 기능을 한다. 삽입부는 우리는 물이 패키지의 내부로 유동할 수 있는 복수의 개구를 포함한다. 패키지 덮개에 구멍을 뚫기 위해서, 추가적인 천공 수단이 제공된다.

발명의 목적은 우리는 물이 내부에 내장된 추출식 물질을 통해 가능한 균일하게 유동함으로써 가능한 완전하게 물질이 추출되는 음료, 바람직하게는 에스프레소 커피 음료를 제조하기 위한, 물에 의해 추출가능한 1인 용량의 미립 물질을 내장하도록 구성된 카트리지를 제공하는 것이다.

발명의 다른 목적은 관련된 커피 기계가 가능한 간단히 유지될 수 있고 커피 기계에 카트리지에 대해 우리는 물과 음료를 각각 분배 및/또는 수집하기 위한 수단을 제공할 필요가 없는 음료, 바람직하게는 에스프레소 커피 음료를 제조하기 위한, 물에 의해 추출가능한 1인 용량의 미립 물질을 내장하도록 구성된 카트리지를제공하는 것이다.

발명의 또 다른 목적은 카트리지에 실질적인 구조적 변경을 제공할 필요없이 우리는 물이 덮개에서 하부로, 하부에서 덮개로 카트리지를 통해 유동할 수 있는 음료, 바람직하게는 에스프레소 커피 음료를 제조하기 위한 물에 의해 추출가능한 1인 용량의 미립 물질을 내장하도록 구성된 카트리지를 제공하는 것이다.

이러한 및 기타 목적에 상응하도록, 본 발명은 하부와 상기 하부에 대향된 개방 단부를 갖는 본질적으로 컵형 또는 버킷형 본체부, 상기 본체부의 개방 단부에 밀봉식으로 부착되도록 구성된 덮개 부재, 및 종방향 축과 본체부의 내부 단면적에 본질적으로 대응하는 면적을 갖는 본질적으로 디스크형 형상을 갖고 본체부의 내부에 수용되도록 구성된 적어도 하나의 유체 지시기 부재를 포함하는 음료를 제조하기 위한 물에 의해 추출가능한 1인 용량의 미립 물질을 내장하도록 구성된 카트리지를 제공하는 것이다.

각 유체 지시기 부재에는 복수의 개구와 복수의 양각부가 제공되고, 각 양각부는 상승부를 가지고, 이로써 복수의 연통 유체 채널은 양각부의 상승부 사이에 생성된다.

본 명세서에서 전술된 종류의 적어도 하나의 유체 지시기 부재를, 예컨대 미립 물질 위의 카트리지의 입구측에 제공함으로써, 미립 물질을 추출하기 위한 카트리지 내로 공급된 물의 균일 분배가 입구 천공의 크기와 개수와 관계없이 보장될 수 있다.

바람직하게는, 2개의 유체 지시기 부재가 제공되며, 제1 유체 지시기는 미립물질의 상류로 유체 분배 부재로 기능하고 제2 유체 지시기는 미립 물질의 하류로 유체 수집기 부재로 기능한다. 우리는 물의 균일한 분배 외에, 전술된 바와 같이, 이러한 실시예는 천공들이 상대적으로 큰 경우에도 미립 물질이 2개의 유체 지시기 부재 사이에 둘러싸이므로, 물질의 임의의 입자가 입구 및/또는 출구 천공(들)을 통해 방출되는 것을 방지한다는 장점을 가진다.

특히, 양호한 실시예에 있어서, 카트리지는 복수의 개구와 복수의 양각부를 갖는 제1 유체 지시기 부재를 포함하고, 각 양각부는 상승부를 가지고, 이로써 복수의 연통 유체 채널은 양각부의 상승부 사이에 생성되고 제1 유체 지시기 부재는 미립 물질과 덮개 부재 사이에서 카트리지의 내부에 위치됨으로써, 상기 미립 물질을 통해 유동하는 물을 위한 분배 부재를 구성한다. 양각부의 상승부는 양각부의 상승부와 덮개 부재가 유체 채널의 한계를 정하도록 덮개 부재에 안착된다.

양호한 실시예에 있어서, 카트리지는 복수의 개구와 복수의 양각부를 또한 갖는 제2 유체 지시기 부재를 포함하고, 각 양각부는 상승부를 가지고, 이로써 복수의 연통 유체 채널은 양각부의 상승부 사이에 생성되고 제2 유체 지시기 부재는 미립 물질과 본체부의 하부 사이에서 카트리지의 내부에 위치됨으로써, 상기 미립 물질을 통해 유동하는 물을 위한 수집 부재를 구성한다. 제2 유체 지시기 부재의 양각부의 상승부는 양각부의 상승부와 하부가 유체 채널의 한계를 정하도록 하부에 안착된다.

제1 및 제2 유체 지시기 부재 모두에 있어서, 개구는 양각부의 상승부 사이에 생성된 유체 채널에 위치되고, 제1 및 제2 유체 지시기 부재 모두는 제1 및/또는 제2 유체 지시기 부재가 관통 부재에 의해 손상되지 않은 상태로 덮개 부재 및/또는 하부를 꿰뚫는 관통 수재를 수용할 공간을 제공하기 위한 양각부의 상승부의 방향에 대향된 방향으로 돌출된 적어도 하나의 리세스를 포함한다.

다음에는, 본 발명에 따른 카트리지의 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 추가로 기술될 것이다.

도1은 본 발명에 따른 빈 카트리지의 분해조립도.

도2는 본 발명에 따른 카트리지의 제1 실시예의 중심 종단면도.

도3은 본 발명에 따른 카트리지의 제2 실시예의 중심 종단면도.

도4는 본 발명에 따른 카트리지의 제3 실시예의 중심 종단면도.

도5는 본 발명에 따른 카트리지의 제4 실시예의 중심 종단면도.

도6은 본 발명에 따른 카트리지의 제5 실시예의 중심 종단면도.

도7은 도6의 선 VII-VII을 따른 카트리지의 제5 실시예의 부분 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 주요부

4 : 덮개

9, 13 : 상승부

17, 18 : 유체 채널

20, 21 : 관통 부재

음료를 제조하기 위한 물에 의해 추출가능한 1인 용량의 미립 물질을 수용하도록 구성된 카트리지의 일반적인 설계는 도1에서 분해조립도로 도시되고 본 명세서에서 추가적으로 설명될 것이다. 이러한 카트리지가 음료를 제조하도록 물에 의해 추출가능한 여러 상이한 미립 물질을 내장하도록 구성되더라도, 이후에, 보통 커피 또는 소위 에스프레소 커피를 제조하기 위한 커피 분말을 내장하기에 특히 적합한 카트리지의 실시예가 추가로 기술된다.

도1의 하부에서 상부로 바라본 바와 같이, 카트리지는 버킷형 또는 컵형 주하우징부(1), 하부 유체 수집 부재(2), 상부 유체 분배 부재(3), 및 덮개(4)를 포함한다. 유체 수집 부재(2)와 유체 분배 부재(3) 사이의 주하우징부(2)에 수용될 커피 분말은 정확한 도시를 위해 생략된다. 주하우징부(1)와 덮개(4) 모두는 기밀식 다중층 합성 박편 재료로 구성된다. 유체 수집 부재(2)와 유체 분배 부재(3) 모두는 통상 원반형이고 디프 드로잉(deep drawing)에 의해 제조되는 것이 바람직하다.

하부에서 상부로 증가하는 직경을 갖는 다소 원추형인 카트리지의 주요부(1)에는 큰 직경을 갖는 주연부(5)가 제공되어, 카트리지의 주요부(1)의 벽의 내측에 환형 견부(5a)를 가지게 된다. 이 견부(5a)는 상부 분배 부재(3)를 위한 지지부로 기능하고, 즉 상부 분배 부재(3)가 카트리지의 주요부(1) 내로 삽입되면 견부(5a)에 안착한다. 카트리지의 주요부(1)는 주연부림(6)을 포함하고, 덮개(4)는, 예컨대 접착 또는 용접에 의해 그 주연부림(6)에 고정된다.

수집 부재(2)에는 환형 세그먼트의 형상을 갖는 복수의 양각부가 제공된다. 이들 양각부는 하부 수집 부재(2)의 하부면으로부터 둘출된 상승부(9)로서 도시된다. 수집 부재(2)가 카트리지의 주요부(1) 내로 삽입되면, 상승부(9)는 주요부(1)의 평탄 하부면 상에 안착되고, 그 결과 복수의 유체 채널(17)이 생성되어 수집 부재(2)의 중심 종방향 축으로부터 수집 부재(2)의 중심 종방향 축 둘레에서 반경방향 외향 및 동심으로 진행한다. 상승부(9), 즉 그 결과 생성된 유체 채널(17)의 영역 외에, 수집 부재(2)에는 복수의 개구(8)가 제공된다. 수집 부재(2)의 중심은 카트리지의 내부를 향하는, 즉 상승부(9)에 비해 대향된 방향으로 향한 원추형 리세스(1)를 포함한다. 수집 부재(2)의 통상 평탄한 중심부는 도1에 도시된 바와 같이 반경(11)에서 상향으로 향하는 원통형 에지부(12)로 병합한다. 이 설계에 의해, 수집 부재(2)의 경사는 카트리지의 주요부(1) 내로 삽입될 때 회피된다.

설계가 고려되는 한, 상부 분배 부재(3)는 본질적으로 하부 수집 부재(2)의 거울상이다. 다시, 분배 부재(3)는 환형 세그먼트의 형상을 갖는 복수의 양각부를 포함한다. 이들 양각부는 상부 분배 부재(3)의 상부면으로부터 돌출된 상승부(13)로 도시된다. 이들 상승부(13)에 의해, 복수의 유체 채널(18)은 상부 분배부재(3)의 상부면에 생성되고, 이들 유체 채널(18)은 분배 부재(3)의 중심 종방향 축으로부터 분배 부재(3)의 중심 종방향 축 둘레에서 반경방향 외향으로 및 동심으로 진행한다. 상승부(18), 즉 그 결과 생성된 유체 채널(18)의 영역 외에, 분배 부재(3)에는 복수의 개구(14)가 제공된다. 분배 부재(3)의 중심은 카트리지의 내부를 향하는, 즉 상승부(13)에 비해 대향된 방향으로 향한 원추형 리세스(15)를 포함한다. 상부 분배 부재(3)의 주연부를 따라, 제1 평탄 에지부(19)가 제공된다. 제1 평탄 에지부(19)는 유체 채널(18)에 대해 상승되고, 그 상부면은 상승부(13)의 최상부와 본질적으로 동일평면 상에 있다. 본질적으로 원통형인 제2 에지부(16)는 제1 에지부(19)를 둘러싸고 도1에 도시된 바와 같이 하향, 즉 상부 분배 부재(3)의 중심에 제공된 리세스(15)와 동일한 방향 및 상승부(13)에 비해 대향된 방향으로 하향 연장한다.

상부 분배 부재(3)의 카트리지의 주요부(1) 내로의 삽입 시에, 분배 부재(3)는 카트리지의 주요부(1)의 확대된 주연부(5)의 견부(5a) 상에서 제2 에지부(16)의 하부 에지에 안착한다.

고온의 우리는 물이, 예컨대 커피 음료를 제조하기 위한 카트리지(1) 내로의 압력 하에서 공급될 때, 본 명세서에서 이후에 자세히 기술되는 바와 같이, 상부 분배 부재(3)는 우리는 물을 위한 분배 수단과 필터로 모두 기능하고, 하부 수집 부재(2)는 제조된 커피 음료를 위한 수집 수단과 필터로 유사하게 기능한다.

도2는 1인 용량의 커피 분말(KP)을 내장한 조립식 카트리지의 종단면도를 도시한다. 도면에서 도시되는 바와 같이, 커피 분말(KP)은 하부 수집 부재(2)와 상부 분배 부재(3) 사이에 둘러싸인다. 게다가, 유체 채널(17)은 카트리지의 주요 컵형 또는 버킷형 주요부(1)의 하부에 안착된 하부 수집 부재(2)의 상승부(9)에 의해 생성된다는 것을 명확히 알 수 있다. 유사하게는, 유체 채널(18)은 카트리지의 주요부(1)의 덮개(4)의 하부면 상에 안착된 상부 분배 부재(3)의 상승부(9)에 의해 생성된다.

카트리지에 구멍을 뚫기 위해서, 카트리지의 주요부(1)의 하부와 덮개(4)를 통해 당겨지도록 각각 구성된 상부 관통 부재(21)와 하부 관통 부재(20)가 각각 제공된다. 특히, 관통 부재(20, 21)는 카트리지의 주요부(1)의 하부와 덮개(4)를 통해 상하로 각각 당겨지고, 분배 부재(3)와 수집 부재(2)에 각각 제공된 리세스(15, 10)는 관통 부재(21, 20)를 수용한다. 따라서, 관통 부재(20, 21)가 각각 리세스(15, 10)로 각각 연장하기 때문에 덮개(4)를 관통시키면, 상부 분배 부재(3)는 관통 부재(21)에 의해 손상받지 않고, 유사하게는, 카트리지의 주요부(1)의 하부를 관통시키면, 하부 수집 부재(2)는 관통 부재(20)에 의해 손상받지 않는다.

바람직하게는, 카트리지에 내장된 커피 분말(KP)을 우려내는 데에 요구되는 우리는 물은 관통 부재(21)에 의해 제공된 천공을 통해 외부로부터 카트리지의 내부에 공급되고, 유럽특허 제01 810 498호에 자세히 설명되는 바와 같이, 제조된 커피 음료는 관통 부재(20)에 의해 제공된 천공을 통해 카트리지를 떠난다. 그러나, 중심 입구 천공과 커피 분말에 공급된 우리는 물이 카트리지의 중심 출구 천공을 통해 카트리지를 떠나는 것은 필수적이지 않다. 그러나, 우려진 커피 음료가, 수집 부재(2)를 제공함으로써, 출구 개구 또는 적절하다면 출구 개구들로 가능한 방해받지 않고 유동할 수 있다는 것이 중요하다.

본 예에 있어서, 우리는 물이 도2에 도시된 바와 같이 상부에서 하부로 카트리지를 통해 이른다는 것을 알 것이다. 그러나, 우리는 물이 이중 화살표(22)에 의해 도2에서 도시되고 상징화된 바와 같이 대향된 방향, 즉 하부에서 상부로 카트리지를 통해 용이하게 유동할 수 있다.

유체 채널(18)의 영향하에서, 카트리지에 공급된 우리는 물은 카트리지의 전체 단면적에 걸쳐 균일하게 분배된다. 그런 후, 우리는 물은 상부 분배 부재(3)에 제공되어 개구(14)를 통해 유동하여 그 유동이 카트리지에 내장된 커피 분말(KP)을 통해 연속된다. 커피 분말을 통과함으로써 커피 분말을 추출하므로, 우리는 물, 즉 갓 우려낸 음료는 하부 수집 부재(2)에 제공된 개구(8)를 지나 수집 부재(2)의 하부측부으로 유동한다. 결국, 커피 음료는 카트리지의 주요부(1)의 하부에 위치되어 관통 부재(20)에 의해 생성된 중심 출구 개구로의 수집 부재(2)의 상승부(9)에 의해 한정된 유체 채널(17)을 통해 유동한다. 여기서, 음료는 카트리지는 떠나고 그 경로는 (도시되지 않은) 음료 출구로 도시되지 않은 수단을 따라 연속된다.

본 명세서에서 전술된 바와 같이 설계된 분배 부재(3)와 수집 부재(2)를 카트리지에 제공함으로써, 우리는 물은 전체 커피 분말의 균일한 추출을 달성하도록 카트리지에 내장된 커피 입자의 전체를 통해 균질하게 유동하는 것이 보장된다. 우리는 물이 카트리지를 통해 하부에서 상부로 유동하는 경우에 있어서, 분배 부재(3)와 수집 부재(2)의 기능은 상호 교환되고, 하부 부재(2)는 이제 분배 부재로 작용하고 상부 부재(3)는 이제 수집 부재로 작용한다. 본 명세서에서, "분배부재(3)"와 "수집 부재(2)"라는 명칭은 우리는 물이 상부에서 하부로 유동하는 작동 모드를 나타내지만, 임의의 방식으로 제한되는 것으로 이해되지 않을 것이다.

임의의 경우에 있어서, 상승부(9, 13)는 분배 부재(3)와 수집 부재(2)의 영역에 걸쳐 각각 분배되어, 분배 부재(3) 및 수집 부재(2)는 각각 덮개(4)와 주요부(1)의 하부 상에서 그 전체 표면적에 걸쳐 균일하게 안착한다. 이는 우리는 물이 전술된 바와 같이 중심 관통부를 통해 카트리지에 공급되는 경우에 특히 유리하다. 분배 부재(3) 및 수집 부재(2)의 전술된 균일한 지지부에 의해, 유체 채널(18, 17)을 구성하는 공동(13a, 17a)은 실제 외부 압력이 카트리지 상에 가해지더라도 개방된 상태로 유지되는 것이 보장된다. 적절하다면, 카트리지의 내부는 커피 분말을 통한 우리는 물의 균일한 유동 및/또는 카트리지의 강성에 기여하는 (도시되지 않은) 수직 분할벽을 포함할 수도 있다.

분배 부재(2)와 수집 부재(3)에 제공된 개구(8, 14)의 직경은 음료를 제조하는 데에 제공된 단일 커피 분말 입자의 통계상 직경보다 작은 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 x-σ보다 작고, 여기서 x는 입자의 직경의 통계학적 평균값이고 σ는 표면 편차이다. 이로써, 입자는 실제 관통부의 크기에 관계없이 카트리지의 내부 밖으로 빠져나가지 못하고 외부로 넘치지 않는다.

도3은 커피 분말(KP)로 완전 채워지지 않은 발명에 따른 카트리지의 제2 실시예의 종단면도를 도시한다. 보조 프레임 부재(25)을 구비함으로써, 하부 분배 부재(24)는 커피 분말이 하부 분배 부재(24)와 상부 수집 부재(26) 사이의 공간을 완전히 점유하는 카트리지의 하부(7)로부터의 거리로 유지된다. 이로써, 커피 분말(KP)이 카트리지에 불균일하게 분배되어 내장되는 것이 회피될 수 있다. 이러한 상황은 우리는 물이 카트리지의 내부에 균일하게 분배되지 않는 결과를 유발할 것이고, 추가로 일종의 수압 단락 회로(hydraulic short circuit)를 유발한다. 본 실시예에 있어서, 우리는 물은 하부 분배 부재(24)가 카트리지의 하부(7)를 향한 방향으로 작용하는 높은 유압력을 취할 수 없기 때문에 하부(7)로부터 카트리지의 내부로 공급될 것이다.

도4는 다시 커피 분말(KP)로 완전히 채워지지 않은 발명에 따른 카트리지의 제3 실시예의 종단면도를 도시한다. 견부(5a)와 덮개(4) 상에 안착한 보조 프레임 부재(30)를 구비함으로써, 상부 분배 부재(29)는 커피 분말이 상부 분배 부재(29)와 하부 수집 부재(28) 사이의 공간을 완전히 점유하는 카트리지의 덮개(4)로부터의 거리로 유지된다. 본 실시예에 있어서, 우리는 물은 덮개(4)를 통해 카트리지의 내부로 공급된다.

도5는 커피 분말(KP)로 완전히 채워지지 않은, 제3 실시예와 유사한 본 발명에 따른 카트리지의 제4 실시예의 종단면도를 도시한다. 유사하게는, 보조 프레임 부재(32)를 구비함으로써, 상부 수집 부재(31)는 커피 분말이 상부 수집 부재(31)와 하부 분배 부재(34) 사이의 공간을 완전히 점유하는 카트리지의 덮개(4)로부터의 거리로 유지된다. 그러나, 본 실시예에 있어서, 프레임(32)은 환형 내부(33)와 (도5에 도시되지 않은) 복수의 수직 지주를 구비함으로써 강성으로 설계된다. 따라서, 우리는 물은 실선 화살표로 지시된 바와 같이 하부로부터 카트리지에 공급될 수 있다. 프레임(32, 33)이 작동상 카트리지의 덮개(4) 상에 안착되지 않지만 (도시되지 않은) 커피 기계 상에 제공된 적절한 요소에 안착된다는 것을 알 것이다. 우리는 물이 다른 측부로부터 카트리지 내에, 즉 덮개(4)에 걸쳐 공급될 수 있다는 것을 추가로 알 것이다.

도6은 다시 커피 분말(KP)로 완전히 채워지지 않은, 제2 실시예와 유사한 본 발명에 따른 카트리지의 제5 실시예의 종단면도를 도시한다. 본 실시예에 있어서, 하부 수집 부재(36)는 내압 강성 프레임(35)에 의해 카트리지의 하부(7) 상에 지지된다.

마지막으로, 도7은 도6의 선VII-VII을 따라 취한 카트리지의 제5 실시예의 부분 단면도를 도시한다. 이 도면에서, 프레임의 환형 내부(33)와 수직 지주(37)는 명확하게 가시적이다.

분배 부재와 수집 부재가 카트리지의 하부(7)와 덮개(4)로부터의 임의의 거리에 각각 위치된다면, 관통 부재(20, 21)가 이들 부재 중 하나 또는 다른 것에 손상을 주지 않고 분배 및 수집 부재와 카트리지의 덮개(4)와 하부(7) 사이의 자유 공간으로 각각 연장할 수 있기 때문에 관통 부재(20, 21)를 각각 수용하기 위한 리세스(10, 15)를 수집 및 분배 부재에 각각 제공할 필요는 없다.

관통 부재(20, 21)를 수용하는 중심의 원추형 리세스(10, 15) 대신에, 예컨대 원추형 단면적을 갖는 환형 리세스가 제공될 수 있다. 이러한 환형 리세스는 원형 경로를 따라 분배된 복수의 관통 부재를 제공하는 경우에 유용할 것이다. 또한, 원추형 리세스 대신에, 예컨대 반구 리세스 또는 사각 평행 6면체의 형상의 리세스가 제공될 수 있다. 관통 부재에 의해 카트리지의 덮개 또는 하부를 관통시키는 것을 용이하게 하도록, 카트리지의 덮개 또는 하부는 강도가 감소된 영역에 제공될 수도 있다. 그러나, 강도가 감소된 이러한 영역은 기밀식 다층 합성 박편의 층이 손상되지 않도록 설계되어야 할 것이다.

발명에 따라 본 명세서에서 전술된 바와 같이 설계된 카트리지로, 다수의 장점이 구현될 수 있다.

ㆍ분배 부재를 구비함으로써, 카트리지의 내부로 진입하는 우리는 물은 카트리지의 전체 단면적에 걸쳐 균일하게 분배되어, 커피 분말의 균일한 추출을 유발한다. 이는 카트리지가 커피 분말로 완전히 장전되지 않더라도 마찬가지다.

ㆍ커피 분말 입자를 떠나거나 넘치는 것이 어느 정도 회피되어, 커피 기계의 오염의 현저한 감소를 유발한다. 이에 있어서, 카트리지의 관통 크기는 주요 관건이다.

ㆍ관통 크기는 우리는 물이 관통 크기와 상관없이 일정한 유동 저항을 받기 때문에 우리는 물의 유속을 고려하였을 때 더는 중요하지 않지만, 유동 지시기 부재에서 개구의 크기에 의해 결정된다.

ㆍ도2, 도5 및 도6에 도시된 실시예에 따른 커피 분말 카트리지는 우리는 물이 카트리지를 통해 유동하는 방향이나, 상부에서 하부로, 또는 하부에서 상부로 향하는 지에 상관없이 보편적으로 사용될 수 있다.

ㆍ하나의 단일 관통만이 분배 부재와 대면하는 측부와 수집 부재와 대면하는 측부 모두에 제공되어야 한다.

Claims

하부와 상기 하부에 대향된 개방 단부를 갖는 본질적으로 컵형 또는 버킷형 주본체부와 상기 주본체부의 개방 단부에 밀봉식으로 부착되도록 구성된 덮개 부재를 포함하는, 음료를 제조하기 위한 물에 의해 추출되는 1인 용량의 미립 물질을 내장하도록 구성된 카트리지에 있어서,

중심 종방향 축과 상기 주본체부의 내부 단면 치수에 본질적으로 대응하는 치수를 갖는 본질적으로 원반형 구성을 갖는 적어도 하나의 유체 지시기 부재가 제공되고, 상기 유체 지시기 부재는 상기 주본체부의 내부에 수용되도록 구성되고, 이로써 상기 유체 지시기 부재는 복수의 개구와 복수의 양각부를 가지고, 상기 양각부의 각각은 상승부를 가지고, 이로써 복수의 연통 유체 채널은 상기 양각부의 상기 상승부들 사이에 생성되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
음료를 제조하기 위한 물에 의해 추출되는 1인 용량의 미립 물질을 내장한 카트리지이며,

하부와 상기 하부에 대향된 개방 단부를 갖는 본질적으로 컵형 또는 버킷형 주본체부와,

상기 주본체부의 상기 개방 단부에 밀봉식으로 부착된 덮개 부재와,

중심 종방향 축과 상기 주본체부의 내부 단면 치수에 본질적으로 대응하는 치수를 갖는 본질적으로 원반형인 구성을 갖는 유체 지시기 부재를 포함하고,

상기 유체 지시기 부재는 복수의 개구와 복수의 양각부를 가지고, 상기 양각부의 각각은 상승부를 가지고, 이로써 복수의 연통 유체 채널은 상기 양각부의 상승부들 사이에 생성되고, 상기 유체 지시기 부재는 상기 주본체부의 상기 하부와 상기 미립 물질 사이에서 상기 카트리지의 내부에 위치됨으로써, 상기 미립 물질을 통해 유동하는 물을 위한 수집 부재를 구성하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제2항에 있어서, 상기 양각부의 상기 상승부는 상기 하부 상에 안착하고, 상기 유체 채널은 상기 양각부의 상승부와 상기 하부에 의해 한계가 정해지는 것을 특징으로 하는 카트리지.
음료를 제조하기 위한 물에 의해 추출되는 1인 용량의 미립 물질을 내장한 카트리지이며,

하부와 상기 하부에 대향된 개방 단부를 갖는 본질적으로 컵형 또는 버킷형 주본체부와,

상기 주본체부의 상기 개방 단부에 밀봉식으로 부착된 덮개 부재와,

중심 종방향 축과 상기 주본체부의 내부 단면 치수에 본질적으로 대응하는 치수를 갖는 본질적으로 원반형인 구성을 갖는 유체 지시기 부재를 포함하고,

상기 유체 지시기 부재는 복수의 개구와 복수의 양각부를 가지고, 상기 양각부의 각각은 상승부를 가지고, 이로써 복수의 연통 유체 채널은 상기 양각부의 상승부들 사이에 생성되고, 상기 유체 지시기 부재는 상기 주본체부의 상기 덮개 부재와 상기 미립 물질 사이에서 상기 카트리지의 내부에 위치됨으로써, 상기 미립 물질을 통해 유동하는 물을 위한 분배 부재를 구성하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제4항에 있어서, 상기 양각부의 상기 상승부는 상기 덮개 부재 상에 안착하고, 상기 유체 채널은 상기 양각부의 상승부와 상기 덮개 부재에 의해 한계가 정해지는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제5항에 있어서, 상기 유체 지시기 부재는 하나 이상의 관통 요소가 상기 유체 지시기 부재를 관통하지 않고 상기 주본체부의 상기 덮개 부재를 꿰뚫을 수도 있는 것을 특징으로 하는 카트리지.
음료를 제조하기 위한 물에 의해 추출되는 1인 용량의 미립 물질을 내장한 카트리지이며,

하부와 상기 하부에 대향된 개방 단부를 갖는 본질적으로 컵형 또는 버킷형 주본체부와,

상기 주본체부의 상기 개방 단부에 밀봉식으로 부착된 덮개 부재와,

중심 종방향 축과 상기 주본체부의 내부 단면 치수에 본질적으로 대응하는 치수를 갖는 본질적으로 원반형인 구성을 갖는 제1 유체 지시기 부재와,

중심 종방향 축과 상기 주본체부의 내부 단면 치수에 본질적으로 대응하는치수를 갖는 본질적으로 원반형인 구성을 갖는 제2 유체 지시기 부재를 포함하고,

상기 제1 유체 지시기 부재는 복수의 개구와 복수의 양각부를 가지고, 상기 양각부의 각각은 상승부를 가지고, 이로써 복수의 연통 유체 채널은 상기 양각부의 상기 상승부들 사이에 생성되고, 상기 제1 유체 지시기 부재는 상기 주본체부의 상기 덮개 부재와 상기 미립 물질 사이에서 상기 카트리지의 내부에 위치됨으로써, 상기 미립 물질을 통해 유동하는 물을 위한 분배 부재를 구성하고, 상기 양각부의 상기 상승부는 상기 덮개 부재 상에 안착하고, 상기 유체 채널은 상기 양각부의 상기 상승부와 상기 덮개 부재에 의해 한계가 정해지고, 상기 제2 유체 지시기 부재는 복수의 개구와 복수의 양각부를 가지고, 상기 양각부의 각각은 상승부를 가지고, 이로써 복수의 연통 유체 채널은 상기 양각부의 상기 상승부들 사이에 생성되고, 상기 제2 유체 지시기 부재는 상기 주본체부의 상기 하부와 상기 미립 물질 사이에서 상기 카트리지의 내부에 위치됨으로써, 상기 미립 물질을 통해 유동하는 물을 위한 수집 부재를 구성하고, 상기 제2 유체 지시기 부재의 상기 양각부의 상기 상승부는 상기 하부 상에 안착하고, 상기 유체 채널은 상기 양각부의 상기 상승부와 상기 하부에 의해 한계가 정해지는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2 유체 지시기 부재 모두는 손상을 받지 않고 상기 하부 및/또는 상기 덮개 부재를 꿰뚫는 관통 부재를 수용하기 위한 상기 양각부의 상기 상승부의 방향에 대향된 방향으로 돌출된 적어도 하나의 리세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개구는 상기 양각부의 상기 상승부들 사이에 생성된 상기 유체 채널에 위치되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양각부와 상기 유체 채널은 상기 유체 지시기 부재의 대체로 전체면에 걸쳐 균일하게 각각 분배되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제10항에 있어서, 상기 유체 채널의 제1 부분은 상기 중심 종방향 축으로부터 반경방향 외향으로 연장하고 상기 유체 채널의 제2 부분은 상기 중심 종방향 축 주위에 동심원상으로 연장하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 지시기 부재는 하나 이상의 관통 요소가 상기 유체 지시기 부재를 관통하지 않고 상기 덮개 부재와 상기 주본체부의 상기 하부를 각각 꿰뚫을 수 있도록 설계되거나 또는 카트리지 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제12항에 있어서, 상기 유체 지시기 부재는 상기 양각부의 상기 상승부의 방향에 대향된 방향으로 돌출된 적어도 하나의 리세스를 더 포함하는 것을 특징으로하는 카트리지.
제13항에 있어서, 상기 유체 지시기 부재는 하나의 중심 리세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제14항에 있어서, 상기 중심 리세스는 본질적으로 원추형, 반구 또는 입방 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제1항 또는 제12항에 있어서, 상기 유체 지시기 부재는 상기 주본체부의 하부로부터 또는 상기 덮개 부재로부터 일정 거리로 상기 카트리지의 내부에 위치되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개구는 상기 미립 입자의 하나의 입자 직경의 통계학적 평균값보다 작은 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카트리지의 주본체부의 상기 하부 및/또는 상기 덮개 부재에는 상기 카트리지의 상기 하부와 덮개 각각의 관통을 각각 용이하게 하도록 기계적 강도가 감소된 영역이 제공되는 것을 특징으로 하는 카트리지.