KR20120108875A - 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐 - Google Patents

Abstract

본 고안은 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐(capsule)에 관한 것으로서, 추출 장치 내에서 압력 유체를 주입시킴으로써 추출되도록 구성되는 캡슐에 관한 것이다. 본 고안의 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐은 하부 필터의 유로확보부에 의하여 캡슐 내에서의 추출 과정이 캡슐 전체 부분에 대하여 동일하게 진행되도록 함으로써 음료의 추출 과정이 완전하게 진행됨에 따라 누가 언제 추출하더라도 동일한 맛을 낼 수 있는 재현성이 우수하며, 또한, 하부 필터의 혼합공간확보부에 의하여 바닥부로부터 음료 추출용 조성물을 격리시킬 수 있으므로 추출 기계의 오염을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐 {Beverage Capsule}

음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐(capsule)에 관한 것으로서, 추출 장치 내에서 압력 유체를 주입시킴으로써 추출되도록 구성되는 캡슐에 관한 것이다.

일반적인 에스프레소 커피의 추출방법은, 하부에 작은 구멍의 배출구가 많이 뚫려있는 'U'자 모양의 밀폐 가능한 공간에 분쇄된 커피 분말을 넣고, 가열된 고압의 증기를 위에서 단시간(Espresso) 분사하여 커피를 순간적으로 용해하고, 그 커피 농축액(Extract)을 하부에 있는 작은 구멍(배출구)을 통하여 추출해 내는 '순간고압추출'방법이다. 이 순간 고압 추출의 경우 물에 가장 먼저 녹는 커피의 향은 더욱 진하게 추출되며, 목적하지 않은 카페인, 이취(異臭), 잡미(雜味), 커피유 등은 물에 용해되는 시간차 때문에 커피찌끼와 함께 대부분 잔존되는 장점이 있다.

그러나, 이러한 에스프레소 커피의 추출 방식은 매우 비싸고 복잡한 기계를 필요로 하고, 손이 많이 가기 때문에 일반 사용자들에게는 매우 불편하여, 최근 캡슐 혹은 카트리지 같은 밀봉용기에 커피를 포장하여 간단하게 추출하는 방식이 시도되었다. 이러한 캡슐 혹은 카트리지 같은 밀봉 용기에 커피를 포장하여 압력을 가함으로써 간단하게 추출하는 방식은, 추출되는 에스프레소형 커피음료에 있어서 추출 공정의 단순화로 인한 추출기 사용상의 편리, 최적의 커피보존, 및 준비된 커피의 균일한 품질관리, 양호한 위생적 추출환경의 유지, 매번 동일한 추출조건의 조성으로 동일한 맛의 재현이 가능하다는 효과가 있다. 도 1에 종래 이러한 추출 방식에 사용되는 캡슐의 일 예를 도시하였다. 도 1에서 보는 바와 같이 종래 사용되는 캡슐은 밀봉용기(10) 형태로서, 바닥부(13) 및 측벽 (14), 원형 모서리(20) 및 커버(15), 및 바닥부(13)에 폴리우레탄으로 만들어진 60 미크론 두께의 천층을 구비한 디쉬 (12) 를 포함하는 용기(10)로 구성된다. 그러나, 이러한 캡슐 혹은 카트리지를 사용하여 음료를 추출하는 방식에 있어서, 상기 캡슐 혹은 카트리지를 수용하는 추출 기계의 공동의 상하면이 다수의 돌출부와 구멍을 갖고 있으나, 실제 추출 과정에서 개구부의 수와 위치는 불확실하고, 그에 따라 추출시 유입되는 물이 캡슐 혹은 카트리지 표면의 전체면에 걸쳐서 흘러내릴 수 없으므로, 관계와 배수가 잘 되지 않는 구역과 우선 통로를 갖는 구역이 존재함에 따라 추출이 완전하지 못하게 되는 문제점이 있었다. 또한, 상기 캡슐 혹은 카트리지의 천공 시스템이 캡슐 혹은 카트리지 내의 음료용 분말상 조성물을 포함하는 부분까지 접촉하므로 반복 사용으로 인해 추출 기계의 표면에 제거하기 곤란한 유기 물질의 침전이 불가피하게 형성되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하여 캡슐 내의 모든 영역에서 동일한 과정으로 추출 과정이 진행될 수 있으며, 추출 기계의 위생상 문제점을 해결할 수 있는 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 상기한 목적을 위하여 음료용 분말상 조성물을 수용하는 몸체, [0009] 상기 몸체의 상단부에 위치하는 캡슐 상부 주변부, 상기 캡슐 상부 주변부에 융착되어 커버로서 작용하는 상부 박막; 및 상기 몸체 내의 하부에 수용되는 하부 필터로 구성되는 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐에 있어서, 상기 하부 필터는 상부 테두리부; 바닥부; 상기 상부 테두리부와 상기 바닥부를 연결시키는 경사부;상기 바닥부 및 경사부에 형성된 0.2mm~1.0 mm 크기의 배출구; 상기 경사부의 하부면에서 상기 캡슐의 하부 방향으로 돌출되는 혼합공간확보부; 및 상기 경사부의 상부면에서 상기 캡슐의 상부 방향으로 돌출되는 유로확보부로 구성되는 것을 특징으로 하는 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐을 제공한다.

본 고안에 있어서, 상기 혼합공간확보부는 원추상 혹은 직원기둥 형상으로 상기 경사부의 하단면에서 상기 캡슐의 하부 방향으로 3개 내지 5개가 돌출 형성되며, 높이는 3 내지 7 mm 인 것을 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 상기 유로확보부는 상기 경사부의 상부면에서 상기 캡슐 상부 방향으로 3개 내지 5개가 원추상으로 돌출 형성되며, 상기 유로확보보의 높이는 상기 몸체에 수용되는 음료용 분말상 조성물이 차지하는 높이의 1/5 내지 1/4 인 것을 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 상기 혼합공간확보부와 상기 유로확보부는 동일 개수가 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 고안에 있어서, 상기 혼합공간확보부와 상기 유로확보부는 동일 축상에 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐은 하부 필터의 유로확보부에 의하여 캡슐 내에서의 추출 과정이 캡슐 전체 부분에 대하여 동일하게 진행되도록 함으로써 음료의 추출 과정이 완전하게 진행됨에 따라 누가 언제 추출하더라도 동일한 맛을 낼 수 있는 재현성이 우수하며, 또한, 하부 필터의 혼합공간확보부에 의하여 바닥부로부터 음료 추출용 조성물을 격리시킬 수 있으므로 추출 기계의 오염을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 캡슐을 나타내는 도면이다.
도 2는 본원 고안에 따른 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐의 정면도이다.
도 3은 본원 고안에 따른 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐의 정면 투시도이다.
도 4는 본원 고안에 따른 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐의 하부 필터의 정면도이다.
도 5는 본원 고안에 따른 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐의 하부 필터의 투시도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 고안을 보다 구체적으로 설명한다.

도 2는 본원 고안에 따른 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐의 정면도이고, 도 3은 본원 고안에 따른 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐의 정면 투시도이다.도 2 에서 보는 바와 같이 본원 고안의 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐(100)은 음료용 분말상 조성물을 수용하는 몸체(120); 상기 몸체의 상단부에 위치하는 캡슐 상부 주변부(110), 상기 캡슐 상부 주변부에 융착되어 커버로서 작용하는 상부 박막(130)으로 구성되고, 도 3에서 보는 바와 같이 하부 필터(200)가 상기 음료용 분말상 조성물을 수용하는 몸체(100) 내의 하부에 수용된다. 음료용 분말상 조성물을 수용하는 몸체(120)는 절두원추대, 반구 또는 절두피라미드 형상으로 만들어지며, 몸체의 바닥부가 반드시 편평해야 하는 것은 아니다. 절두원추대의 형상과 반-강체(semi-rigid) 성질을 갖는 몸체는 20 ~ 100 ㎛ 두께의 알루미늄, 단일의 또는 다층 플라스틱, 판지(板紙)/알루미늄/플라스틱 복합재 및 판지/플라스틱 복합재로부터 선택된 재료로 이루어 질 수 있다. 본 고안에 따른 용기의 크기는 제조하고자 하는 커피의 부피에 따라 변경될 수 있다. 커피의 양은 5 ~ 20 g 사이에서 변경할 수 있으며, 용기의 직경은 2.5 ~ 6cm 사이이고, 커피층의 두께는 10 ~ 40 mm이다. 본 고안에 있어서, 상기 캡슐 내의 음료 물질은 에스프레소 또는 카페 크레마 또는 필터 커피를 추출하기 위해 상정되는 것이 바람직하다. 선택적으로 설탕, 감미료 또는 분유와 같은 추가적인 물질이 할당 캡슐에 수용될 수도 있다. 적절한 형태의 할당 캡슐을 선택함으로써, 하나의 동일한 커피 머신이 여러 개의 상이한 형태의 커피 음료에 대해 또한 다른 뜨거운 음료에 대해 쉽게 사용될 수 있다. 본 고안에 있어서 캡슐 내의 음료 물질은 다른 뜨거운 음료를 조제하는 데에도 적합할 수 있으며, 구체적으로는 차, 초콜렛, 인스턴트 수프, 또는 분유를 수용하는 것이 가능하다. 또한, 설탕이나 감미료와 같은 첨가물도 캡슐 내에 추가될 수 있다. 가요성 성질을 갖는 몸체의 커버로 작용하는 상부 박막은, 15 ~ 60 ㎛두께의 알루미늄, 및 20 ~ 60 g/m 2 의 종이, 20 ~ 60 ㎛두께의 플라스틱 및 5 ~ 20 ㎛두께의 알루미늄을 포함하거나, 또는 5 ~ 30 ㎛두께의 PVDC 또는 EVOH 및 20 ~ 100 ㎛의 플라스틱(PP, PE 또는 PA)을 포함하는 다층재료, 또는 PET(5 ~ 30 ㎛) 및 20 ~ 100 ㎛의 플라스틱(PP, PE), 또는 SiO2 등의 효율적인 장벽을 형성하는 층을 갖추거나 금속피복되는 PET로부터 선택된 재료로 만들어질 수 있다.

상기 상부 박막은 상기 캡슐 상부 주변부에 열-용접 또는 크림프(crimp)된다. 따라서, 추출 시스템 내에서 15바(bar)까지 변동되는 압력을 견딜 수 있는 용기가 얻어진다. 상기 캡슐 상부 주변부는 대략 30 내지 40 mm의 폭을 가진다.

상기 몸체 내부에 수용되는 캡슐의 하부 필터의 정면도를 도 4에, 사시도를 도 5로 나타내었다. 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이 본원 고안에 따른 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐의 하부 필터는 상부 테두리부(210), 상기 상부 테두리부와 상기 바닥부를 연결시키는 경사부(220), 바닥부(230), 상기 경사부 및 상기 바닥

부에 형성된 배출구(250), 상기 경사부의 하부면에서 상기 캡슐의 하부 방향으로 돌출되는 혼합공간확보부(260); 및 상기 경사부의 상부면에서 상기 캡슐의 상부 방향으로 돌출되는 유로확보부(240)으로 구성된다. 본원 고안의 캡슐의 경우 캡슐 상부에 별도의 분배기를 두지 않음에 따라 캡슐에 수용된 음료용 분말상 조성물 내의 유체의 흐름 및 유동을 조절하기 위하여 상기 유로확보부(240)를 하부 필터의 상단면에서 캡슐의 상부 방면으로 돌출되도록 형성한다. 상기 유로확보부(240)는 상기 하부 필터의 상단면에 3개 내지 5개가 형성되며, 그 높이는 상기 음료용 분말상 조성물이 몸체 내에 수용되는 높이의 1/5 내지 1/4 가 바람직하다. 상기 유로확보부의 높이가 상기 음료용 분말상 조성물이 몸체 내에 수용되는 높이의 1/5 이하일 때는 완전한 추출을 위한 유로가 확보되지 못하며, 1/4 이상일 때는 캡슐 전체 부피 중 유로 확보를 위한 부분의 부피가 너무 많음에 따라 경제적이지 못하다. 상기 유로확보부(240)의 형상은 직원뿔, 원기둥, 원추형상등 특별히 한정되지는 않지만, 하단부로 갈수록 넓은 공간을 만드는 원추 형상이 바람직하다. 상기 혼합공간확보부(260)는 캡슐 내의 추출된 커피가 캡슐 밖으로 유출되기 전 캡슐내부에서 혼합되도록 하는 혼합공간을 확보한다. 이러한 혼합 공간을 둠으로써, 캡슐이 추출기에 삽입된 후, 캡슐에 가압하면서 유체를 관통시킬 때, 일단 하부 필터 하단에 형성된 혼합 공간에 음료가 채워진 후 캡슐 밖으로 음료가 빠져나갈 수 있으므로, 결과적으로 음료가 빠져나갈 때의 시간을 느려지게 하고, 그에 따라 음료, 커피의 향기를 향상시키는 효과가 있다. 또한, 캡슐의 바닥부로부터 혼합공간확보부 만큼 이격됨에 따라 캡슐의 바닥부가 추출기에 의해 천공되더라고 추출기의 천공부가 캡슐내의 음료 추출용 조성물가 직접 접촉하지 않게 됨에 따라 추출기의 오염을 감소시키는 효과를 나타낸다. 상기 혼합공간확보부(260)는 상기 하부 필터의 하단면에 3개 내지 5개가 형성되며, 그 높이는 추출전 시간을 확보하면서도 음료 추출용 조성물을 수용할 공간을 확보하기 위해 5 mm 내지 7 mm 인 것이 바람직하다. 상기 혼합공간확보부는 상기 하부 필터 내에 혼합 공간을 확보하면서 캡슐 내부에 고정시킬 수 있으면 형상은 특별히 한정되지 않으며, 원추형 또는 직원기둥 형상으로 만들어지는 것이 바람직하다. 상기 혼합공간확보부와 상기 유로확보부는 하부 필터에 균등하게 배분되도록 형성되며, 동일 갯수로 형성되는 것이 바람직하고, 동일 갯수로 형성될 때는 동일축상에 형성되는 것이 압력 분배 차원에서 바람직하다. 본원 고안에 따른 추출 장치 내에서 압력 유체를 주입시킴으로써 추출되도록 구성되는 캡슐의 하부 필터는 상기경사부 및 바닥부(230)에 배출구(250)가 형성되어 있으며, 상기 배출구를 통해 추출액을 배출시킬 수 있도록 되어있다. 상기 배출구(250)는 추출시나 혹은 추출후 내용물은 용기(100)내에 잔존하고 추출액만 밖으로 배출되도록 내용물의 크기보다 작은 직경으로 되어 있다. 상기 배출구(27)의 구경은 0.1mm~2.0mm, 바람직하게는 0.2mm~1.0mm의 구경으로 되어 있다.

10 밀봉용기
12 디쉬
13 바닥부
14 측벽
15 커버
20 원형 모서리
100 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐
110 주변부
120 몸체
130 박막
200 하부 필터
210 테두리부
220 경사부
230 바닥부
240 유로확보부
250 배출구
260 혼합공간확보부

Claims (1)

1. 청구항 1
   음료용 분말상 조성물을 수용하는 몸체; 상기 몸체의 상단부에 위치하는 캡슐 상부 주변부; 상기 캡슐 상부 주변부에 융착되어 커버로서 작용하는 상부 박막; 및 상기 몸체 내의 하부에 수용되는 하부 필터로 구성되는 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐에 있어서, 상기 하부 필터는 상부 테두리부; 바닥부; 상기 상부 테두리부와 상기 바닥부를 연결시키는 경사부; 상기 바닥부 및 경사부에 형성된 0.2 mm~1.0 mm 크기의 배출구; 상기 경사부의 하부면에서 상기 캡슐의 하부 방향으로 돌출되는 혼합공간확보부; 및 상기 경사부의 상부면에서 상기 캡슐의 상부 방향으로 돌출되는 유로확보부로 구성되는 것을 특징으로 하는 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐.
   청구항 2
   제 1 항에 있어서, 상기 혼합공간확보부는 원추상 혹은 직원기둥 형상으로 상기 경사부의 하단면에서 상기 캡슐의 하부 방향으로 3개 내지 5개가 돌출 형성되며, 높이는 3 내지 7 mm 인 것을 특징으로 하는 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐.
   청구항 3
   제 1 항에 있어서, 상기 유로확보부는 상기 경사부의 상부면에서 상기 캡슐의 상부 방향으로 3개 내지 5개가 원뿔형상으로 돌출 형성되며, 높이는 상기 몸체에 수용되는 음료용 분말상 조성물이 차지하는 높이의 1/5 내지 1/4 인 것을 특징으로 하는 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐.
   청구항 4
   제 1 항에 있어서, 상기 혼합공간확보부와 상기 유로확보부는 동일 개수가 형성되는 것을 특징으로 하는 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐.
   청구항 5
   제 4 항에 있어서, 상기 혼합공간확보부와 상기 유로확보부는 동일 축상에 형성되는 것을 특징으로 하는 음료용 분말상 조성물을 수용하는 캡슐.

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