KR20130067206A - 카트리지 추출용 음료 메이커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카트리지 추출용 음료 메이커에 관한 것으로,
보다 상세하게는 캡슐 또는 부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩 타입의 카트리지, 특히 커피 파우더가 내장된 카트리지에 고온, 고압의 물을 분사하여 에스프레소 등의 커피 음료를 제조하는 것으로, 다수의 링크를 도입하여 각각의 회동축으로 연결된 락킹수단을 구비하여 카트리지에 대해 효과적으로 가압할 수 있는 카트리지 추출용 음료 메이커에 관한 것이다.
본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커는 카트리지 리셉터클의 끼움부를 덮는 캡 및 상기 캡을 변위하여 리셉터클의 끼움부를 밀폐하는 락킹부재를 포함하여 이루어지되, 상기 락킹부재는 하우징의 축설부에 장착되는 고정축을 경계로 작동부와 피작동부를 갖고, 피작동부에 스윙축을 구비한 레버, 레버의 스윙축에 연결되는 제1축과 제2축을 갖는 제1링크, 상기 제1링크의 제2축에 연결되는 제2축을 갖고, 상기 레버의 고정축과 스윙축 사이에서 피작동부에 결합된 제1축을 갖는 제2링크, 상기 제2링크의 제2축과 연결되는 제1축을 갖고, 상기 캡에 연결된 제2축을 갖는 제3링크를 포함하여 이루어져, 상기 캡을 변위시키는 것을 특징으로 한다.

Description

카트리지 추출용 음료 메이커{BEVERAGE MAKER FOR EXTRACTING CARTRIDGES}

본 발명은 카트리지 추출용 음료 메이커에 관한 것으로,

보다 상세하게는 캡슐 또는 부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩 타입의 카트리지, 특히 커피 파우더가 내장된 카트리지에 고온, 고압의 물을 분사하여 에스프레소 등의 커피 음료를 제조하는 것으로, 다수의 링크를 도입하여 각각의 회동축으로 연결된 락킹부재를 구비하여 카트리지에 대해 효과적으로 가압할 수 있는 카트리지 추출용 음료 메이커에 관한 것이다.

현대인들 각각의 개성이 다양하고 존중받는 현대 사회에서 각자 입맛에 맞는 커피 등의 음료를 직접 제조하여 음용하고자 하는 사람들이 늘어나고 있다. 이에 발맞춰 다양한 종류의 커피를 카트리지 형식으로 제작하여, 사람들의 기호에 맞는 커피를 손쉽게 추출하여 음용할 수 있는 기기들이 개발되고 있다.

보통 커피메이커라 불리는 카트리지 추출용 음료 메이커는 카트리지 리셉터클에 담겨진 커피 카트리지에 고온고압의 열수를 분사하여 음용커피를 짧은 시간 내에 생성하며, 이렇게 커피 카트리지와 물을 믹싱하여 원하는 농도의 음용커피를 제조하게 된다. 이러한 커피메이커는 커피 카트리지를 수용하는 리셉터클과 이 리셉터클에 안착된 커피 카트리지를 가압하여 밀폐하고, 가압과 동시에 고온, 고압의 물을 분사하는 천공핀이 내장된다.

상술한 커피메이커 등의 음료 메이커에 관한 종래 기술로는 특허등록 제10-0236856호(등록일자 1999년10월05일 [카트리지 추출용 장치 및 카트리지 홀더]가 있는데, 상기 등록 특허는 어떠한 에스프레소 기계에도 적합하도록 구성된 카트리지 추출용 장치를 제공하고자 제안된 것이다.

또 특허공개 제10-2010-0113447호(공개일자 2010년10월21일) [캡슐 센터링 기구를 구비한 1회용 캡슐로부터 음료를 제조하기 위한 주입장치]가 있는데,

상기 공개특허는 1회용 캡슐로부터 음료 또는 기타 식품을 제조하기 위한 주입장치에 관한 것으로, 1회용 캡슐에 수용된 물질을 추출 혹은 희석함으로써 커피 또는 기타 뜨거운 음료를 제조하기 위한 주입장치에 관한 것이다.

나아가 특허등록 제10-1067540호(등록일자 2011년09월19일) [음료를 생성하기 위한 방법 및 장치]가 있는데,

상기 등록특허는 음료 전구 물질 액체는, 음료 카트리지를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성된 제조 챔버의 폐쇄의 개시에 기초하여 공급될 수 있다. 뚜껑 제어 기구는 저장통으로의 접근을 막도록 제 위치에 저장통 뚜껑을 잠글 수 있고, 제조 챔버의 폐쇄에 응답하여 저장통으로의 접근을 허용하도록 뚜껑을 해제할 수 있고, 저장통 뚜껑은 제조 챔버가 개방될 때 동시에 자동으로 개방될 수 있으며, 저장통 뚜껑은 저장통을 공압식으로 밀봉할 수 있어, 예를 들어, 저장통을 제조 챔버로 수력으로 가압되게 하고, 저장통 내의 물은, 예를 들어 히터로의 전력을 차단하는 열 차단 스위치의 개방에 기초하는, 물이 충분하게 가열되었다는 감지에 응답하여, 제조 챔버에 공급되도록 구성되어 있다.

아울러 특허공개 제10-2011-0122702호(공개일자 2011년11월10일) [음료 조제 기계]가 있는데, 상기 공개특허는 음료 성분의 사전-포장 용기(prepackaged container)를 이용하는 유형의 음료 조제 기계에 관한 것이다.

상기 발명들은 락킹부재의 내열성 및 내압성이 매우 떨어져 커피 카트리지에 고온, 고압의 열수를 이용하여 원활하게 음료를 추출하는데 문제가 있었다.

즉, 가압하면서 고온의 열수를 분사하는 천공핀과 커피 카트리지의 상면이 정확하게 맞물리지 않아서 천공핀으로부터 분사된 물이 커피 카트리지를 내장하는 리셉터클 외부로 유출되거나 커피 카트리지 내측으로 인입된 물도 다시 역류하는 등의 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점은 커피 카트리지 상면이 맞물리는 부분의 소재 등의 문제 발생 요소가 있을 수 있으나, 무엇보다 제대로 작동하던 가압수단이 시간이 지남에 따라 상승하는 커피캡슐 내부의 높은 압력에 대해 가압상태를 효과적으로 유지하지 못하는 것에서 가장 큰 원인을 찾을 수 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명은 커피 카트리지를 수용하는 리셉터클을 밀폐하고, 이를 유지시켜 커피 추출 시 고온, 고압으로 분사되는 열수 및 추출된 커피의 외부 유출을 막기 위하여 커피 카트리지를 수용한 카트리지 리셉터클의 상부 끼움부를 덮는 캡을 변위시켜 리셉터클을 밀폐하는 락킹부재를 구비하고, 이 락킹부재를 다수의 링크로 연결하여 회동시키고, 락킹부재의 중심이 되는 고정축을 하우징의 축설부에 고정시고, 상기 락킹부재를 구성하는 링크 중 제2링크의 제1축을 락킹부재의 레버에 형성된 피동작부에 결합시킨 카트리지 추출용 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 커피카트리지를 내장하는 리셉터클을 가압할 때, 압력이 작용하는 반대 방향으로 발생되는 반발력을 해소하고, 가압상태를 견고히 유지시키는 기능을 향상시킬 수 있도록 락킹부재를 형성하는 각 링크에 의하여 변위되는 캡의 밀폐방향을 보장하기 위한 구속수단을 더 구비한 카트리지 추출용 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 상기 락킹부재의 제2링크의 제1축을 하우징의 축설부에 구비된 축가이드에 결합시켜 캡의 변위를 보장하고, 변위로에 따라 변위하는 변위체를 통해 캡을 리셉터클의 끼움부를 덮는 카트리지 추출용 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 캡에 의하여 밀폐된 리셉터클에 고온, 고압의 열수를 공급하여 커피 추출이 가능하도록 밀폐 기능을 가진 캡에 중공을 형성하고, 이 중공에 열수 공급을 위한 노즐을 구비한 카트리지 추출용 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 열수를 분사시켜 커피를 추출 시 커피의 거품을 발생시키고, 특히 에스프레소 커피 특유의 크레마(Crema)를 증량시켜 커피를 음용하는 사용자에게 풍미를 향상시킬 수 있도록 리셉터클에 거품발생수단을 더 구비한 카트리지 추출용 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커는

장착부 및 축설부를 구비한 하우징;

상기 하우징의 장착부에 결합되고, 일측에 끼움부를 갖는 카트리지 리셉터클;

상기 카트리지 리셉터클의 끼움부를 덮는 캡; 및

상기 캡을 변위하여 리셉터클의 끼움부를 밀폐하는 락킹부재;

를 포함하여 이루어지되,

상기 락킹부재는 상기 하우징의 축설부에 장착되는 고정축을 경계로 작동부와 피작동부를 갖고, 상기 피작동부에 스윙축을 구비한 레버,

상기 레버의 스윙축에 연결되는 제1축과 제2축을 갖는 제1링크,

상기 제1링크의 제2축에 연결되는 제2축을 갖고, 상기 레버의 고정축과 스윙축 사이에서 피작동부에 결합된 제1축을 갖는 제2링크,

상기 제2링크의 제2축과 연결되는 제1축을 갖고, 상기 캡에 연결된 제2축을 갖는 제3링크를 포함하여 이루어져,

상기 캡을 변위시키는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커는 상기 캡을 구속하여 상기 캡의 밀폐방향 변위를 보장하는 구속수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커는

장착부 및 축설부를 구비한 하우징;

상기 하우징의 장착부에 결합되고, 일측에 끼움부를 갖는 카트리지 리셉터클;

상기 카트리지 리셉터클의 끼움부를 덮는 캡; 및

상기 캡을 변위하여 리셉터클의 끼움부를 밀폐하는 락킹부재;

를 포함하여 이루어지되,

상기 락킹부재는 상기 하우징의 축설부에 장착되는 고정축을 경계로 작동부와 피작동부를 갖고, 상기 피작동부에 스윙축을 구비한 레버,

상기 레버의 스윙축에 연결되는 제1축과 제2축을 갖는 제1링크,

상기 제1링크의 제2축에 연결되는 제2축을 갖고, 1축이 상기 하우징의 축설부에 구비된 축가이드에 결합하는 제1축을 갖는 제2링크,

상기 제2링크의 제2축과 연결되는 제1축을 갖고, 상기 캡에 연결된 제2축을 갖는 제3링크를 포함하여 이루어져,

상기 캡을 변위시키는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커에서

상기 캡은 변위체에 연결되어 있고, 상기 변위체는 상기 락킹부재의 제3링크의 제2축과 연결되어 있으며, 상기 하우징은 상기 변위체가 결합되는 변위로가 구비되어 있으며,

상기 캡에는 중공이 형성되어 있고, 상기 변위체에는 상기 중공으로 투입되어 카트리지에 열수를 공급하는 노즐이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커에서

상기 리셉터클은 소통로를 더 구비하고, 상기 리셉터클 하우징의 소통로와 연결되는 추출액 배출부와, 상기 배출부 둘레에 구비된 가요성 차폐부를 갖는 거품발생수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커는

커피 카트리지가 삽입된 리셉터클의 상부 끼움부를 덮는 캡을 변위시켜 리셉터클을 밀폐하는 락킹부재를 도입하여, 커피 추출 시 고온, 고압으로 분사되는 열수나 추출된 커피가 커피 카트리지나 리셉터클의 상부로 역류하여 외부로 유출되는 것을 방지하고, 상기 락킹부재를 다수의 축으로 연결하여 회동시키고, 이 락킹부재의 중심이 되는 고정축을 하우징의 축설부에 고정되도록 함으로써, 리셉터클을 가압하여 밀폐시킬 때 발생하는 반발력을 적은 힘으로 해소할 수 있고, 리셉터클의 밀폐 및 가압 유지를 보장하여 커피 추출을 용이하게 할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커는

상기 락킹부재를 구성하는 각 링크에 의하여 변위되는 캡의 밀폐방향을 보장하기 위한 구속수단을 더 구비하여, 커피 추출 시 고온, 고압의 물의 분사로 인하여 발생하는 반발력을 해소하여 리셉터클의 밀폐를 용이하게 할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커는

상기 락킹부재를 구성하는 링크 중 제2링크의 제1축을 하우징의 축설부에 구비된 축가이드에 결합시켜 캡의 변위를 보장하고, 캡과 연결되는 변위체를 도입하여 리셉터클의 밀폐 및 가압 유지 기능을 향상시킬 수 있다.

나아가 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커는

리셉터클을 밀폐, 가압하는 캡에 중공을 형성하고, 이 중공에 열수 공급을 위한 노즐을 더 구비하여, 리셉터클에 내장된 커피 카트리지에 고온, 고압의 열수를 분사시켜 커피 추출을 용이하게 할 수 있다.

아울러 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커는

거품발생수단을 더 구비한 리셉터클을 도입하여 커피 추출 시 거품을 발생시키고, 특히 에스프레소 커피 특유의 크레마를 증량시켜 커피를 음용하는 사용자에게 풍미를 더할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커의 외관 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커의 락킹부재와 리셉터클 삽입부를 도시한 요부 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커의 락킹부재와 리셉터클을 도시한 요부 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커의 캡과 리셉터클 결합 사시도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커의 락킹부재를 도시한 요부 사시도.
도 7, 도 9, 도 11은 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커의 가압 동작을 구분하여 도시한 요부 수직 단면도.
도 8, 도 10, 도 12는 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커의 가압 동작 시 락킹부재만을 발췌하여 도시한 요부 수직 단면도.
도 13은 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커의 제2실시예에 의한 락킹부재와 리셉터클의 분해사시도.
도 14는 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커의 제2실시예에 의한 리셉터클 단면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향(리셉터클이 있는 방향)을 하측으로 하고, 락킹부재의 작동부가 형성된 방향을 후단으로 하여, 전후좌우 및 상하를 특정한다.

이하에서는 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커의 실시예를 도시한 외관 사시도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커의 각 구성부분을 발췌하여 도시한 각각의 요부 사시도이다.

본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 커피 카트리지를 특정하여 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 카트리지로 개별 포장되어 음료 추출이 가능한 모든 음료 메이커를 포함한다. 또한 본 발명은 카트리지뿐만 아니라 음료의 원재료가 되는 분말 등을 직접 수용하거나 카트리지로 개별 포장되지 않더라도 다른 방식으로 추출 대상을 수용하고 고온, 고압의 물을 분사하여 음료를 추출하는 기능을 가진 모든 음료 메이커를 포함한다.

도 1에서 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커는 장착부(5)를 구비한 하우징(4)으로 이루어진다.

본 명세서에서 상세한 설명은 하지 않으나, 상기 하우징은 도시된 구성요소들 뿐만 아니라, 음료 추출에 사용되는 열수 공급을 위하여 장착가능한 물탱크를 더 구비한다. 물탱크의 본질은 '추출용매 공급수단'이며, 음료의 본질상 수도시설에서 공급되는 물이나 생수 등 자연상태에서 획득할 수 있는 100% 물이거나, 음용 가능한 다양한 성분을 혼합한 물일 수 있으며, 따라서 하우징에 장착되는 물탱크 뿐 아니라 수도꼭지, 정수기, 냉온수기 등과 연결되어 공급되는 모든 물 함유 용매 공급수단일 수 있다.

또한 도 1에서 도시되지 않았으나, 상기 하우징은 조작부가 구비되며, 이는 on/off 버튼, 스팀다이얼(스팀 또는 희석을 위한 열수 배출 노즐은 편의상 도시하지 않음), 그리고 메뉴선택버튼(음료 추출량 조절, 스팀 또는 열수 배출 선택 등)로 구성되는데, 스팀다이얼은 희석, 설거지 등을 위한 열수 배출이나 스팀 배출 및 배출량을 조절하는 기능을 하며, 통상의 커피 머신과 대동소이한 기능을 구비하고 있는 것이어서 상세한 설명은 생략한다.

또 상기 하우징(4)에는 통상의 커피 메이커와 같이 고온, 고압의 물을 분사하기 위하여 보일러 및 펌프, 이의 제어 및 안전성 보장을 위한 각종 센서 및 컨트롤러 역할을 하는 마이컴 등이 구비되어 있는데, 본 발명의 핵심을 집중적으로 설명하기 위하여 이에 대한 도면 및 설명은 편의상 생략한다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 음료 메이커(M)를 이루는 하우징(4)을 관통하여 저면에 커피 등의 잔액이 떨어져 수용되는 잔액트레이를 구비한 음료수용부(6)가 형성되어 있다. 본 발명에 따른 음료 메이커는 도 1에서 관통되어 저면에 잔액트레이를 구비한 음료수용부가 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 하우징을 이루는 음료메이커의 일측에 음료의 수용이 가능하도록 형성되는 모든 음료 메이커를 포함한다.

도 2에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커(M)는 카트리지 리셉터클(30)을 수용하는 장착부(5)를 포함하여 이루어진다. 상기 카트리지 리셉터클(30)을 수용하는 리셉터클(30) 장착부(5)는 카트리지의 삽입, 배출 및 청소를 용이하게 하기 위하여, 서랍식으로 개폐가 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한 상기 리셉터클(30) 장착부(5)는 카트리지의 삽입, 배출 및 청소 등을 더욱 용이하게 하기 위하여, 하우징(4)으로부터 이탈 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다. 서랍식으로 슬라이딩 결합되어 개폐되는 리셉터클(30) 장착부(5)는 고온, 고압의 물을 분사하여 음료를 추출 시, 물이나 커피가 유출되지 않도록 수밀성을 보장하기 위하여 별도의 밀폐보조부재를 더 구비할 수 있다.

그리고 도 3에 도시된 바와 같이 상기 리셉터클 장착부(5)에 수용되는 카트리지 리셉터클(30)은 카트리지 수용을 위하여, 카트리지와 동일한 형상으로 패인 끼움부(30a)가 형성되는데, 이 끼움부(30a)에 커피 카트리지를 수용하여 리셉터클(30)을 리셉터클 장착부(5)에 장착하여 음료 메이커 내부로 삽입한 다음 음용 커피 등을 추출한 후 다시 리셉터클 장착부(5)를 열어, 커피 카트리지를 교체할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 음료 메이커의 하우징(4)은 도 1 내지 도 3에서 도시된 바와 같이, 상부 내측에 탈착이 가능하도록 형성되는 축설부(130)를 포함하여 이루어진다. 상세하게는 상기 하우징(4)의 상부에는 축설부(130)가 장착되도록 일정한 공간이 절개된다. 이 절개된 부분에 축설부(130)가 안착된 상태로 절개된 공간의 하우징(4)의 내측벽에 탈착 가능하게 고정된다.

그리고 본 발명에 따른 음료 메이커는 도 4, 도 6, 도 8, 도 10에서 도시된 바와 같이, 상기 카트리지 리셉터클의 끼움부를 덮는 캡(53)을 포함하여 이루어진다. 상기 캡은 카트리지가 수용된 리셉터클(30)을 덮고, 추출용매, 특히 고온, 고압의 물이 카트리지를 통과하여 추출대상체(주로, 커피 분말)에 대한 추출을 행하도록 하며, 추출 없이 맹물이 무단 배출되는 상황을 방지하는 기본 기능과, 형상과 크기가 다른 이종 카트리지를 도입 하여도 이들 이종 카트리지 모두에 대하여 하나의 캡을 범용적으로 사용하여도 밀폐성을 보장하여 추출 용매가 추출 없이 무단 배출되는 상황을 방지하는 기능을 하며, 이를 위하여 캡은 복수의 밀폐부를 구비하고 있다.

그리고 도 4에는 본 발명에 따른 음료 메이커에서 상기 캡(53)이 상기 카트리지 리셉터클(30)의 끼움부(31A)를 덮고 있는 상태가 도시되어 있고, 도 14에는 본 발명에 따른 음료 메이커를 이루는 캡(53)과 카트리지 리셉터클(30) 및 카트리지(CR)(C)의 분해 사시도이다. 도 4 및 도 13에 도시된 카트리지는 캡슐(capsule)(또는 용기(pod)) 형태인데, 필요에 따라 부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩 타입의 카트리지 형태에도 캡을 적용할 수 있다.

도시된 캡슐(또는 용기(pod))형 카트리지(CR)(C)의 구성을 살펴보면, 용기형 바디에 먼저 하부 메쉬디스크(57)가 내장되고, 이어 추출대상체, 즉 커피분말(P)이 내장되며, 그 위에 상부 메쉬디스크(53B)가 덮이며, 이어 바디(C)의 개구부(Ca)는 가능한 진공포장 상태에서 커버필름(C1)이 덮여 바디(C) 상부 플렌지(Cb)에 부착되는 형태이다.

상기 메쉬디스크(53B)는 복수의 분산홈, 특히 특유의 동심원 구조와 방사상 구조가 겹친 형태의 분산홈(53g)들을 갖고,

이 분산홈을 따라 열수 통과공(53w)들이 형성되어 있으며, 메쉬디스크(53B)의 하면 중앙에는 상광하협(上廣下狹) 형상의 중앙돌기(53n)가 형성되어 있다(도 13의 우측 세 번째(상부에서부터) 일점 쇄선 원 내의 저면 관찰 사시도에서 확인 가능).

도 4 및 도 13에서, 상기 중앙돌기(53n)는 추출용매 유통수단(50), 특히 주사 바늘 형태로 첨단부를 갖는 노즐, 즉 천공핀(53a)을 핵심으로 하는 상부 파괴수단(50A)인 경우,

천공핀(53a)에 의한 카트리지(CR)(C) 커버시트(C1)의 파괴, 천공 후 펌프에서 공급되는 고온·고압의 용매, 즉 추출용 물은

상기 상부 메쉬디스크(53B)에서 상광하협(上廣下狹) 형상의 중앙돌기(53n)(도 13 참조)로 인하여

메쉬디스크의 얇은 두께에도 불구하고

상부에 중앙에 형성된 요홈부에서 방사상으로 퍼져 이동하고,

이어 분산홈(53g)들과 열수 통과공(53w)에 의하여 넓게 퍼져 추출대상체, 즉 커피분말(P)과 만나게 되고 추출을 시작한다.

다음으로 카트리지(CR)(C)의 바디 내부를 원활하게 통과한 고온·고압의 물은 추출을 행한 후,

하부 메쉬디스크(57)에 의하여 추출 액체만 배출되고 찌꺼기는 그 위에 체류하게 된다.

또 하부 메쉬디스크(57)는 상부에 상향돌기(57n)를 갖는데, 이 상향돌기는 특유의 상협하광(上狹下廣)형상으로 인하여 카트리지를 통과하여 추출 기능을 수행한 열수가 음료로 바뀐 후 이 상향돌기를 타고 넓게 퍼지면서 메쉬디스크(57)의 구멍들을 통과하여 아래로 배출될 수 있다.

도시된 캡슐형 카트리지는 개구부(Ca)와 플렌지(Cb)를 구비한 바디, 추출대상체(P)가 상기 바디에 내장된 상태에서 상기 바디의 플렌지에 결합되어 개구부를 덮은 커버시트(C1)를 포함하여 이루어진다.

이러한 카트리지의 기본 구성은 그러나 추상화된 개념으로 볼 때 다공성 외피로 포장된 팩 타입 카트리지 역시 마찬가지이다.

즉, 다공성 '하부외피'를 '바디'로 분류할 수 있고, '상부외피'를 '커버시트'로 분류할 수 있으며, 제조방법 및 조립순서와 무관하게 추출대상체를 내장한 '상부외피'와 '하부외피'는 분리될 수 있고, 분리된 하부외피는 '개구부'를 가지며, 상호 접합된 상부외피와 하부외피는 접합면에 각각 '테두리' 및 '플렌지'를 갖는다.

또 다공성 외피로 포장된 팩 타입 카트리지 역시 추출용매, 즉 고온ㅇ고압의 물이 카트리지를 거치지 않고 새서 무단으로, 맹물이 배출되는 상황이 방지되어야 하며, 이를 위하여 상하 외피의 플렌지를 기점으로 밀폐하는 방식을 취하게 된다.

따라서 본 발명의 캡 및 이를 이용한 유니버설 음료 메이커는 카트리지의 종류에 무관하게 범용적으로 적용할 수 있는 개념을 갖는다.

도 4 및 도 13에서, 본 발명의 캡(53), 특히 캡 바디(T)는 상기 리셉터클(30) 본체(31)의 끼움부(31A)를 덮고, 상기 카트리지(CR)(C) 커버시트(C1)의 테두리(C1a)와 접촉하는 제1밀폐부(T)와 커버시트(C1)의 테두리(c1a) 내측 상면과 접촉하는 제2밀폐부(T2)를 갖는다.

도 4에서 편의상 커버시트(C1)의 테두리(C1a)는 점선으로 구분하여 영역을 표시하였다.

상기 제1밀폐부(T1)는 캡(53)과 카트리지의 커버시트(C1) 사이로 공급되어 카트리지(CR)(C)를 통과하여 추출을 행하는 용매가 카트리지(CR)(C)의 영역 밖으로 누설되어, 무단 배출되는 상황이 발생되는 것을 막는 역할을 하며,

상기 제2밀폐부(T2)는 도시된 카트리지(CR)(C)가 채용될 수 있는 카트리지 중 가장 큰 것이라면, 그보다 작은 카트리지의 커버시트 테두리와 접촉 말착하여 추출용매의 누설을 방지하는 역할을 하기 위한 것이다.

이러한 제2밀폐부(T2)를 구성하는 돌기는 복수 개 구비될 수 있고,

제1 및 제2 밀폐부(T1)(T2)는 채용되는 카트리지(CR)(C)의 테두리 형상에 맞게 원형, 사각형, 삼각형 등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 기본적으로 각 카트리지 커버시트 테두리 상면에 균일하게 밀착할 수 있도록 단절 없이(폐회로를 구성함) 동일 높이를 갖는 것이 바람직하다.

다음으로 본 발명의 음료 메이커는 상기 카트리지(CR)(C)의 내부로 추출용매를 공급하는 노즐을 포함하는 유통수단(53a)을 더 포함하며,

나아가 상기 캡(53), 특히 캡바디(T)는 상기 노즐을 둘러싸고 상기 커버시트(C1) 상면과 접촉하는 제3밀폐부(T3)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 제3밀폐부(T3)는 리셉터클(30)의 본체(31)에 수용되고, 유니버설 캡(53)에 의하여 밀폐되어 추출용매, 특히 고온, 고압의 물이 카트리지를 통과하지 않고 무단 유출되는 상황을 원천적으로 방지하는 역할을 보조하며,

본질적으로는 추출 완료 후 카트리지(CR)(C) 분리시 카트리지 커버시트(C1)의 추출 구멍을 통하여 추출 잔액이 노출되어 있어, 음료 메이커 사용자의 손에 묻거나 열수 잔수로 인한 화상을 입히는 상황이나 주변에 흘러 오염을 일으키는 상황의 발생을 방지하는 기능을 한다.

이러한 제3밀폐부(T3)는 노즐, 특히 도면에서는 상부 파괴수단(50A)의 천공핀(53a)에 인접배열되어 있어 추출용매 구성수단을 이루는 노즐(천공핀) 둘레를 감싸 추출용매가 커버시트 상부로 솟아 올라 누출되는 상황을 방지하게 된다.

상기 제3밀폐부는 노즐의 테두리 형상에 맞게 형성되나 원형인 것이 무난하고, 역시 각 카트리지 커버시트 테두리 상면에 균일하게 밀착할 수 있도록 단절 없이(폐회로를 구성함) 동일 높이를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 사용된 카트리지의 커버시트 테두리 내측과 접촉하는 제2밀폐부(T2)는 어느 정도 제3밀폐부의 기능, 즉 추출용매 잔액의 노출 방지 기능도 수행한다. 따라서 포괄적이고 일정 정도 추상화된 개념의 구성요소인 제2밀폐부와 제3밀폐부는 실제 구현될 경우(물화(物化))될 경우, 하나의 돌기 또는 요홈(단절 없이(폐회로를 구성함) 동일 높이(또는 깊이)를 갖는 것이 바람직함)에 의하여 통합 구현될 수 있다.

또 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이,

캡(53) 바디(T)는 내향 결합홈(Ta)을 가져, 여기에 가압디스크(53A)가 수용되어 상호 결합되며, 밀폐성 보장을 위한 연질 가요성 캡바디(T)의 결합홈(Ta)의 하면에는

환형 함몰 형상의 유격부(Tb)가 형성되어 있어 가압력 전달과 밀폐성 보장을 위한 경질 가압디스크(53A)의 테두리 결합이 용이하게 이루어지도록 되어 있다.

도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 리셉터클(30)은 본체(31)의 끼움부(31A) 둘레에 밀착부(35A)를 갖고, 상기 캡(53), 특히 캡바디(T)는 상기 리셉터클 본체(31)의 밀착부(35A)와 접촉하는 제4밀폐부(T4)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 제4밀폐부(T4)는 캡(53)과 리셉터클(30)의 결합, 밀착상태에서 고온, 고압(예: 15bar)의 추출용매가 외부로 누설, 분사되어 화상 등의 큰 피해를 일으키는 것을 확실히 방지하기 위하여 폐쇄상태의 확고함과 안정성 향상을 위한 것이다.

이러한 밀착부(35A)는 리셉터클 본체(31)의 끼움부(31A) 둘레를 따라 단절 없이 형성된 돌기 형태이고,

또 제4밀폐부(T4)는 캡바디(T) 하면 테두리를 따라 함몰 형성된 요홈 형태로, 상호 맞물림(암결합부 역할을 하는 요홈 전체에 수용되는, 수결합부 역할을 하는 돌기형 제4밀폐부에 집중할 때) 또는 엇물림(밀착부(35A) 외면과 제4밀폐부(T4)를 이루는 외고가 스커트(skirt)에 집중할 때) 형태일 수 있다.

나아가 도 4에서, 캡(53)과 리셉터클(30)의 결합상태에 대한 안정성은 또 카트리지(CR)(C) 바디의 플렌지(Cb) 하부를 지지하는 상기 리셉터클(30) 본체(31)의 받침부(35B)에 의하여 향상된다. 이는 박형의 카트리지 바디(C)에 대하여 상면에서만 캡바디(T)의 제1밀폐부(T1)가 가압하는 것만으로는 충분히 밀폐력을 보장하기 못할 수 있기 때문이다.

한편, 상기 캡바디(T)는 도 4 상부 일점 쇄선 원 내에 도시된 바와 같이, 캡바디 천정이 아래로 돌출되어 있는데,

부드럽게 구배형태로 돌출된 이 캡바디 천정으로 인하여 고온,고압의 추출용매가 유통수단(50)의 노즐, 즉 천공핀(53a)에서 분출되어 카트리지(C) 내부를 채울 경우 보다 빠르게 카트리지(CR)(C)의 커버시트(C1)가 천정(Tc)에 밀착될 수 있다.

또 도 4 상부 일점 쇄선 원 내에 도시된 구현예에서는 천공핀(53a)에 의한 파괴로 형성된 커버시트의 구멍을 통하여 상부로 추출용매 또는 추출 수행 후의 잔액이 누출되더라도

구배 돌출된 천정으로 인하여 커버시트는 중앙을 향하여 기울어진 형태로 변형되므로

캡 분리 전 또는 추출 완료에 후 캡(53)의 분리시 추출용매 또는 추출 여액은 자중에 의하여 카트리지(CR)(C) 커버시트(C1)의 경사면을 따라 흘러 뚫린 중앙 구멍으로 다시 들어 가게 된다.

다음으로 도 5 내지 도 12에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커는 상기 캡(53)을 변위시켜 리셉터클(30)의 끼움부(30a)를 밀폐하는 락킹부재(120)를 포함하여 이루어진다.

도 5 및 도 6은 상기 락킹부재(120)를 도시한 외관사시도이고, 도 7, 도 9, 도 11은 상기 락킹부재(120)를 가압하여 상기 리셉터클(30)을 밀폐시키는 동작을 도시한 단면도이고, 도 8, 도 10, 도 12는 상술한 리셉터클(30) 가압 시 락킹부재(120)의 동작을 도시한 단면도이다.

우선 상기 락킹부재(120)는 상기 하우징(4)의 축설부(130)에 장착되는 고정축(A1)을 경계로 작동부(121a)와 피작동부(121)를 갖고 상기 피작동부에 스윙축(A2)을 구비한 레버(L), 상기 레버의 스윙축(A2)에 연결되는 제1축과 제2축을 갖는 제1링크(122), 상기 제1링크(122)의 제2축(A3)에 연결되는 제2축을 갖고 상기 레버의 고정축(A1)과 스윙축(A2) 사이에서 피작동부(121)에 결합된 제1축(A5)을 갖는 제2링크(124), 상기 제2링크(124)의 제2축과 연결되는 제1축(A3)을 갖고, 상기 캡(53)에 연결된 제2축(A4)을 갖는 제3링크(123)를 포함하여 이루어져, 상기 캡(53)을 변위시키는 것을 특징으로 한다. 이때 상기 캡(53)은 변위체(140)와 연결되고, 이 변위체(140)는 상기 제3링크(123)의 제2축(A4)과 연결되어, 상기 변위체(140)와 캡(53)이 함께 변위될 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 락킹부재(120)에서, 피동작부(21)는 플레이트 형태로서 제1링크(122)와 연결되는 일단부의 중앙부에 일정 부분 절개된 절개부가 형성되고, 제1링크(122)는 플레이트 형태로서 절개부에 일단부가 회전가능하게 끼움 결합된다.

그리고 제3링크(123)는 독립된 두 개로 이루어져 서로 대칭되게 제1링크(122)의 외측부에 각각 회전가능하게 연결되고, 제2링크(124)는 독립된 두 개로 이루어져 서로 대칭되게 제3링크(123)의 외측부에 회전가능하게 맞물린 상태에서 하우징의 축설부(30)의 내측벽에 회전가능하게 연결된다.

이와 같이 각 링크를 상호 대칭적으로 배치함으로써, 각 링크가 연결되는 부분에서 힘이 분산되는 것을 방지할 수 있고, 상기 변위체(140) 및 캡)53)에 효율적으로 힘을 전달할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 음료 메이커의 락킹부재(120)의 작동하기 전 상태를 도시한 도 7 및 도 8을 참고하여 설명하면, 상기 락킹부재(120)는 외부로부터 동력을 수용하는 작동부(121a)와, 피작동부(121)가 원바디로 형성되며, 상기 고정축(A1)에 의하여 상기 하우징(4)의 축설부(130)에 결합되어 회동한다.

상기 락킹부재(120)는 작동부는 상기 하우징(4)의 외부로 노출되어 하우징(4)과 소정 간격 이격된 상태이고, 원바디로 형성된 상기 피작동부는 고정축(A1)을 중심으로 말단이 하측으로 형성된 상태이다. 이때 상기 피작동부에 구비된 스윙축(A2)과 연결된 제1축을 갖는 제1링크(122)는 상기 스윙축(A2)을 중심으로 상기 제2축(A3)가 동일 높이에 있거나, 또는 상측을 향하게 되는 형태를 가진다. 그리고 상기 제1링크(122)의 제2축과 연결된 제2축을 갖는 제2링크(124)와 이 제2링크(124)의 제2축과 연결된 제1축을 갖는 제3링크(123)는 상기 제1링크(122)의 제2축으로 인하여 ㄱ자 형상으로 접힌 형태를 갖게 된다.

따라서 상기 제3링크(123)의 제2축과 연결된 상기 변위체(140)는 상기 하우징(4)의 축설부(130)의 상측방향으로 이동되어 위치하게 됨으로써, 상기 리셉터클(30)의 상부와 소정 간격 이격된 형태를 갖게 된다.

그리고 본 발명에 따른 음료 메이커의 락킹부재(120)의 작동 중 상태를 도시한 도 9 및 도 10에서 도시된 바와 같이, 상기 작동부(121a)를 가압하면, 상기 피작동부(121)는 상기 고정축(A1)을 중심으로 시소운동을 하게 된다. 즉, 상기 작동부를 가압하여 하강시키면 상기 피작동부의 스윙축은 원운동을 하면서 상승하게 된다. 상기 피작동부의 스윙축(A2)의 상승동작으로 인하여 상기 스윙축(A2)에 연결된 제1링크(122)는 전단부(본 명세서에서 특정한 방향에 따라, 상기 락킹부재(120)의 작동부가 형성된 방향)를 향하여 전진하면서 상기 스윙축(A2)에 연결된 제1링크(122)의 제1축은 상측을 향하여 이동되어, 상기 제1링크(122)의 제2축을 하측 방향으로 시소운동하게 한다. 따라서 상기 제1링크(122)의 제2축의 전진과 하향 이동에 의해 접혀있던 제2링크(124)와 제3링크(123)는 상기 제1링크(122)의 제2축과 연결된 제2링크(124)의 제2축과 제3링크(123)의 제1축이 펼쳐지면서, 제3링크(123)의 제2축을 하측방향으로 이동시킨다.

그리고 본 발명에 따른 음료 메이커의 락킹부재(120)의 작동 완료 후의 상태를 도시한 도 11 및 도 12에서와 같이, 상기 작동부를 가압 완료하면, 상기 작동부(121a)는 상기 하우징(4)의 외벽에 형성된 고정부(4a)에 접촉된 상태를 이룬다. 그리고 상기 피작동부의 스윙축(A2)은 원운동을 이루면서 상승완료 하고, 상기 스윙축의 상승으로 인하여 상기 제1링크(122)의 제1축 역시 상승하면서 제2축을 전진시키면서 하강시켜 작동 전의 상태와 반전된 형태를 이루게 된다. 그리고 상기 제2축의 전진, 하강 운동(원운동의 형태)에 의하여 상기 제2링크(124)와 제3링크(123)는 수직방향으로 일자 배열되고, 이로 인하여 상기 제3링크(123)의 제2축은 하사점에 도달한다. 이 때 상기 제3링크(123)의 제2축과 연결된 변위체(140) 역시 하사점에 도달하고, 상기 변위체(140)와 연결된 캡(53)은 상기 카트리지 리셉터클(30)의 상부와 맞닿아 가압하여 밀폐상태를 만들고, 상기 변위체(140)에 내장되어 상기 캡을 관통하여 형성된 천공핀(53a)은 상기 카트리지 리셉터클(30)에 수용된 커피 카트리지의 상부커버를 파괴하면서 커피 카트리지 내부에 위치하게 된다.

이때, 상기 캡(53)을 구속하여 상기 캡(53)의 밀폐방향 변위를 보장하는 구속수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 락킹부재(120)가 고정축(A1)에 의하여 상기 하우징(4)의 축설부(130)에 고정되고 작동부와 피작동부를 제외한 락킹부재(120)를 구성하는 제1링크(122), 제2링크(124), 제3링크(123)와 각 링크에 구비된 축들은 자유 운동하기 때문에, 상기 락킹부재(120) 변위 시 상기 구속수단은 상기 변위체(140)와 캡(53)이 완전한 수직 방향으로 승하강 운동이 이루어지지 않아 상기 카트리지 리셉터클(30)을 정확히 밀폐시키지 못하는 것을 방지하는 기능을 수행한다. 이를 위하여 상기 구속수단은 도 2 및 도 3에서 도시된 바와 같이, 상기 변위체(140)의 양측벽에 플레이트형태의 제1가이드블록(141)이 측방으로부터 연직 상방으로 절곡되어 형성되고, 상기 하우징(4)의 축설부(130)의 양측벽에는 제1가이드블록(141)의 상부가 슬라이딩 되면서 끼워지는 플레이트 형태의 제2가이드블럭(131)이 형성된다.

상기 락킹부재(120)의 각 링크가 폴딩과 확장을 하면서 변위체(140)에 상하방향으로 교번하여 힘을 전달함으로써, 상기 변위체(140)는 상하방향으로 스트로크하게 되는데, 이 과정에서 상기 구속수단에 의하여 상기 변위체(140)가 상하방향으로만 정교하게 스트로크되어 변위체(140)에 연결된 상기 캡(53)이 상기 카트리지 리셉터클(30)의 끼움부에 정확하게 맞물려 밀폐하고 가압할 수 있다.

이때 본 발명의 락킹부재(120)가 변위하여 상기 변위체(140)를 하강시킬 때, 상기 변위체(140)에 연결된 캡(53) 또는 변위체(140)에 내장된 천공핀(53a)이 상기 카트리지 리셉터클(30)의 상부면 또는 상기 리셉터클(30)에 수용된 커피 카트리지의 커버로부터 상측 방향으로 반발력을 받는 경우, 이 반발력으로 제3링크(123), 제2링크(124), 제1링크(122), 피작동부가 연동되고, 각 링크의 연동으로 작동부가 상기 하우징(4)의 고정부(4a)에 밀착된 상태에서 하측으로 압착하는 힘이 발생하게 되는데, 고정부(4a)에 밀착되어 하측을 향할 수 없게 되어 상기 변위체(140)가 상측 방향으로 받는 반발력이 상쇄되도록 구성된다. 이렇게 변위체(140)가 받는 반발력을 상쇄시킴으로써 본 발명에 따른 음료 메이커의 변위체(140)에 연결된 캡(53)은 보다 견고하고 효율적으로 상기 카트리지 리셉터클(30)을 밀폐하고 가압시킬 수 있다.

나아가 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커는 도 13에서와 같이 변형 가능하다. 도 13는 본 발명에 따른 음료 메이커의 제2실시예에 따른 하우징(4)의 축설부(51)와 락킹부재(120), 변위체(47) 및 카트리지 리셉터클(30)을 도시한 분해 사시도이다.

도 13에서와 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카트리지 추출용 음료 메이커는 일측에 끼움부(30a)를 갖는 카트리지 리셉터클(30)과 상기 카트리지 리셉터클(30)의 끼움부(30a)를 덮는 캡(53) 및 상기 캡(53)을 변위하여 리셉터클(30)의 끼움부(30a)를 밀폐하는 락킹부재를 포함하여 이루어지되, 상기 락킹부재(40)는 하우징(도 13에서 설명의 편의를 위해 생략)의 축설부(47)의 축부(47a)에 장착되는 고정축(La)을 경계로 작동부와 피작동부를 갖고, 상기 피작동부에 스윙축(Lb)을 구비한 레버(L), 상기 레버의 스윙축(Lb)에 연결되는 제1축과 제2축을 갖는 제1링크(41), 상기 제1링크(41)의 제2축에 연결되는 제2축을 갖고, 상기 하우징의 축설부(47)에 구비된 축가이드(47b)에 결합하는 제1축을 갖는 제2링크(43), 상기 제2링크(43)의 제2축과 연결되는 제1축을 갖고, 상기 캡(53)에 연결된 제2축을 갖는 제3링크(45)를 포함하여 이루어져, 상기 캡(53)을 변위시키는 것을 특징으로 한다.

이 때 상기 캡(53)은 변위체(51)에 연결되어 있고, 상기 변위체는 상기 락킹부재(40)의 제3링크(45)의 제2축과 연결되어 있으며, 상기 하우징의 축설부(47)에는 상기 변위체(51)가 결합되는 변위로(47c)가 구비되고, 상기 변위체(51)의 외측에는 상기 변위로(47c)에 의해 안내되는 변위턱(51c)이 더 구비되어 있다.

도 13에 도시된 본 발명에 따른 제2실시예에서는 추출을 위한 고온, 고압의 열수 누설 방지를 위하여 상기 락킹부재(40)는 레버(L)가 구비되어 있는데, 이 레버는 축설부(47)의 제1축부(47a)에 결합되는 고정축(La)과 스윙축(Lb)을 갖는다.

레버(L) 및 링크(41,43,45)의 연계동작은 반찬용기 등에 많이 사용되는 속칭 매미고리 또는 캠록(cam lock)의 원리와 유사하다.

도 13 및 도 13 상부 우측 첫 번째 및 두 번째 일점 쇄선 원 내에서 확인할 수 있는 바와 같이(레버(L), 링크(41,43,45), 장착부(47), 변위체(51)의 상호 연결을 위한 축핀은 편의상 생략함),

레버(L)는 작동부와 피작동부가 하나로 연결되어 있고, 상기 피작동부에 구비된 스윙축(Lb)은 제1링크(41)의 제1축(41a)과 결합되고, 제1링크(41)의 제2축(41b)은 제2링크(43)의 제2축(43b)에 제3링크(45)의 제1축(45a)과 함께 결합되며,

제2링크(43)의 제1축은(43a)은 축설부(47)에 형성되는 축가이드(47b)에 결합되고,

제3링크(45)의 제2축(45b)은 변위체(51)의 장착부(51a)에 결합된다.

이때 이 축가이드는 상기 제2링크(43)의 제1축(43a)이 변위 동작 시 이탈되는 것을 방지하기 위한 것으로, 도 14에서는 상기 축가이드(47b)가 원의 형태를 이루고 있는데, 이 원은 상기 제2링크의 제1축의 직경보다 크게 형성되어 스윙축(Lb)의 변위에 따라 상기 제2링크(43)의 제1축(43a)이 축가이드 내부에서 자유롭게 이동할 수 있도록 형성하되, 상기 제2링크(43)의 제1축(43a)의 말단에는 별도의 걸림핀 등을 형성하여 상기 원 형태의 축가이드(47b)에 상기 제2링크(43)의 제1축(43a)이 구속되도록 하는 것이 바람직하다.

또한 상기 축가이드(47b)는 도 13에서 도시된 것처럼 원의 형태를 갖지 않고, 상기 스윙축(Lb)의 변위운동 궤도에 대응하도록 타공되어 형성되고, 이 축가이드에 상기 제2링크(43)의 제1축(43a)이 삽입되어 결합되는 것도 가능하다.

따라서 하우징의 축설부 상측에 고정된 고정축(La)은 레버(L)를 움직임에 따라 지렛대의 원리에 의하여

후단 스윙축(Lb)이 움직여 제1, 제2 및 제3 링크(41,43,45)를 연속으로 움직이게 되고,

최종적으로 제3링크(45)의 제2축(45b)의 승하강에 의하여 변위체(51)가 위아래로 움직이게 된다.

이때, 상기 캡은 변위체에 연결되어 있고, 상기 변위체는 상기 락킹부재의 제3링크의 제2축과 연결되어 있으며, 상기 하우징의 장착부에는 상기 변위체가 결합되는 변위로가 구비되고, 상기 변위체의 외측에는 상기 변위로에 의해 안내되는 변위턱이 더 구비되어 있다.

따라서 본 발명에 따른 커피 메이커의 제2실시예에서는 상술한 락킹부재(40)의 제2링크의 제1축이 상기 하우징의 축설부에 구비된 축가이드(47b)에 결합되어 이루어지는 것과 상기 하우징의 축설부에 형성된 변위로를 따라 상기 변위체의 변위턱이 상하 이동되게 하는 구성으로, 상술한 본 발명에 따른 제1실시예에서의 구속수단의 기능을 대신하게 된다.

또 레버(L)를 아래로 내리면 레버(L)와 링크(41,43,45) 특유의 힘 작용지점 다원화로 캠록의 원리와 같이 리셉터클(30) 내에서의 추출용 열수의 압력에 의하여 레버(L) 및 그 연계부재의 해제나 요동이 방지된다.

도 13 및 도 13의 좌측 첫 번째 및 두 번째 일점 쇄선 원 내에서 확인할 수 있는 바와 같이,

상기 변위체(51)는 물탱크, 보일러 및 펌프와 연결된 관체(미도시 됨)가 통과하는 절곡형 노즐을(51A)을 구비한다. 그리고 이 노즐과 천공핀이 연결되어 열수 공급이 이루어도록 함으로써, 도 13의 우측 첫 번째 일점 쇄선 원 내에서 확인할 수 있는 바와 같이, 변위체(51)의 반복된 움직임에도 관체가 파손되지 않도록 상기 장착부(47)의 후면 일측에는 관체가 통과하는 장공(47A)이 형성되어 있어, 변위체의 승하강에 따른 관체의 변위 공간을 보장하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 변위체의 하면에는 가압디스크(53A)가 나사돌기(53p)를 통하여 대응되는 변위체(51)의 나사공(51b) 각각에 끼워지고, 이어 볼트가 세 나사돌기에 끼워져 확고한 고정을 보장한다.

또 상기 가압디스크(53A)는 변위체에 결합되기 전에 중앙 장착공(53h)에 천공핀(53a)이 그 걸림턱(53a')에 의하여 구속 결합되며, 수밀성은 걸림턱 상부에 결합된 오링(53b)을 통하여 보장하게 된다.

다음으로 레버(L)의 하강에 의하여 변위체(51)가 연동 하강하는 경우, 가압디스크(53A)에 의하여 눌려 카트리지(C)의 용기본체 개구부 둘레 플렌지와 밀착하여 천공핀(53a)을 통하여 배출되는 열수가 카트리지 내부로만 통과하고 카트리지를 거치지 않고 카트리지 용기 본체 외면과 리셉터클(30) 끼움부(31A) 사이의 틈새를 거쳐 무단 배출되지 않도록 하는 밀폐수단의 본질을 구성하는 캡(53)은 중앙에 천공핀(53a)이 관통하는 중공(h)이 형성되어 있다.

또한 본 발명에 따른 카트리지 추출용 커피 메이커는 도 14에서 도시된 바와 같이, 상기 리셉터클은 소통로를 더 구비하고, 상기 리셉터클 본체의 소통로와 연결되는 추출액 배출부와, 상기 배출부 둘레에 구비된 가요성 차폐부를 갖는 거품발생수단을 포함하여 이루어진다.

상기 거품발생수단은 제1거품발생수단과 제2거품발생수단으로 이루어지는데, 먼저 제1거품발생수단(60A)과 관련하여 도 14의 [A]의 결합사시도(그 외 다른 구성요소는 도 13 참조)에서 확인할 수 있는 바와 같이,

추출대상체, 특히 커피(P)가 내장된 카트리지를 수용하는 끼움부를 갖고, 추출액 소통로(37a)가 형성된 본체(31)를 구비한 리셉터클(30)에 배열되며, 소통로(37a)와 연통되는 형태로 장착된다.

이러한 제1거품발생수단(60A)은 고정력 보장을 위하여 별도의 패널부재를 도입하고, 이 패널부재 역시 리셉터클(30) 본체(31)의 소통로(37a)와 연통되는 통과부를 갖는다.

특히 제1거품발생수단을 리셉터클 본체에 고정하기 위한 패널부재(F)는 원소스 멀티유즈(One-source Multi-use 또는 One-source Multi-tasking) 경향에 맞게 천공디스크(55)가 기능하며,

패널부재의 통과부는 천공디스크(55)의 통과부(55b)가 기능하게 된다. 천공돌기(55a)를 중심으로 등간격으로 배열된 세 통과부(55b)에 대응되게 상기 제1거품발생수단은 연통이 가능한 세 배출부(61b)를 구비하고 있다.

이러한 제1거품발생수단(60A)의 핵심은 통과부(55b)를 부분적으로 가리는 가요성 차폐부(61a)이다.

보다 본질적으로는 패널부재와 무관하게 제1거품발생수단(60A)의 핵심은 상기 리셉터클(30) 본체(31), 특히 저면부(37)의 소통로(37a)와 연결되는 추출액 배출부(61b)와, 상기 배출부 둘레에 구비된 가요성 차폐부(61b)라 할 수 있다. 이 경우에도 충분히 가요성 차폐부(61b)가 진동하고, 이에 의하여 낙하, 배출되는 추출액에 충격을 가하면서 거품 또는 크레마 발생량을 증가시킬 수 있다.

여기에 더해 패널부재(F) 또는 천공디스크(55)를 도입하는 경우에는 패널부재(F) 또는 천공디스크(55)의 통과부로 인하여 가요성 차폐부(61b)가 자유단 형태로 노출되고, 추출액은 추출액 통과부(55b)를 거쳐 배출되므로 추출액은 보다 집중적으로 가요성 차폐부(61b)와 접촉, 충돌하게 된다.

가요성 차폐부(61b)가 추출액 통과부(55b)를 가리는 정도는 거품 또는 크레마 발생량과, 추출액 배출유량 등을 고려하여 조정될 수 있다.

한편, 제1거품발생수단(60A)은 도 14 [A] 및 [A]의 하부 일점 쇄선 원내 단독 사시도(그 외 다른 구성요소는 도 13 참조)에서 확인할 수 있는 바와 같이,

리셉터클 본체(31), 천공디스크(55), 이후 도 13 [B]와 관련하여 설명할 제2거품발생수단(60B) 사이의 밀폐성 확보 편리성 등을 고려하여 한 몸으로 성형될 수 있으나,

가요성 차폐부(61a)에 해당하는 부분만을 가요성 합성수지나, 실리콘 시트(또는 필름)으로 제조할 수 있다.

이 가요성 차폐부 또는 제1거품발생수단(나아가 제2거품발생수단까지)은 고온에서도 환경호르몬 노출 위험이 적은 실리콘 소재나 기타 안전소재인 것이 바람직하다.

'가요성'(可撓性) 차폐부(61a)는 배출되는 추출액의 압력 또는 충격이나, 펌프 등으로 인한 음료메이커 자체의 진동으로 인하여 미세하게 진동하여 추출액을 튕기는 역할을 하게 되어, 그만큼 거품 또는 크레마의 발생량을 증가시킬 수 있다.

패널부재(F) 또는 천공디스크(55)의 통과부 크기 및 수에 맞게 이러한 가요성 차폐부(61a) 및 추출액 배출부(61b)의 배열 위치, 크기, 수가 정해지며,

이 가요성 차폐부(61a)(또는 제1거품발생수단(60A))의 두께는 진동특성 보장, 밀폐성 보장, 내구성 보장 등을 고려하여 선택된다.

나아가 제2거품발생수단(60B)은 도 14 [B]의 분해 단면도(그 외 다른 구성요소는 도 13 참조)에서 확인할 수 있는 바와 같이,

리셉터클(30), 특히 본체(31)에 수용되고, 상기 제1거품발생수단 하부에 배열됨, 추출액이 통과하는 소통공(63)을 갖고,

이 소통공은 상부의 패널부재(F) 또는 천공디스크(55)의 통과부, 제1거품발생수단(60A)의 배출부(61b)와 연결되고,

하부의 리셉터클(30) 본체(31) 저면부(37)의 소통로(37a)와 연결된다.

도 14 [B] 및 [B]의 하부 우측 일점 쇄선 원내 단독 확대 사시도에서 확인할 수 있는 바와 같이,

추출액 소통공(63)은 상부에서 하부로 가면서 지름이 가변되어, 협(狹)-광(廣)-협(狹) 크기를 갖는 제1 내지 제3 소통부(63a,63b,63c,63d,63e)로 구성되거나,

더 바람직하기로는 협(狹)-광(廣)-협(狹)-광(廣)-협(狹)를 갖는 제1 내지 제5 소통부(63a,63b,63c,63d,63e)로 구성되어 있어, 특유의 오리피스 구조로 거품 또는 크레마(Crema) 발생량을 더욱 증가시킬 수 있다.

또 실리콘, 기타 엘라스토머 소재나, 그 외 다양한 가요성 소재로 제2거품발생수단(60B)을 제조하는 경우, 1mm 보다 작은 크기를 갖는 소통공(63)이 막힐 수 있는데, 추출액의 압력에 의하여 소통공이 변형(하부로 쳐지는 형태로 변형됨)되는 경우,

소통공의 광(廣)폭 부위인 제2 및 제4 소통부(63b)(63d)로 인하여 협(狹)폭 부위인 제1, 제3, 제5 소통부(63a)(63c)(63e)가 확장될 수 있어, 그만큼 소통공(63)이 막히지 않도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

또 제2거품발생수단(60B)의 소통공(63)은 도 14 [B] 및 [B]의 하부 우측 일점 쇄선 원내 단독 확대 사시도에서 확인할 수 있는 바와 같이,

제1소통부 보다 큰 제2소통부, 제2소통부 보다 작은 제3소통부, 제3소통부 보다 큰 제4소통부, 제4소통부 보다 작은 제5소통부가 상부에서 차례로 형성되어 있으며,

상세한 크기(각 소통부의 평단면도를 관찰했을 때, 각 단면적의 크기)는

제2소통부 ≒ 제4소통부 〉 제5소통부 〉제1소통부 〉제3소통부

의 크기를 갖는다.

그러나 제1소통부 ≒ 제3소통부 ≒ 제5소통부의 크기여도 무방하며, 가능한 제1 내지 3 또는 제1 내지 5의 소통부 크기라 서로 다른 것이 바람직하다. 이에 따라 각 소통부에서의 압력차이로 거품 또는 크레마의 양이 증가되는 효과를 얻을 수 있다.

필요에 따라 상기 소통공에서 지름이 가변되어 협(狹)폭과 광(廣)폭이 반복되는 소통부의 수는 더 증가될 수 있으며, 이때 박판 형태의 연결체(63A)에 형성된 소통부(63c)의 구조는 상호 이격된 형태로 복수 개 구비될 수 있다.

나아가 패널부재(F) 또는 천공디스크(55)와, 제1거품발생수단(60A), 제2거품발생수단(60B)은 각각 가장자리에 중첩부 또는 테두리(55c)(61c)(65a)를 갖고, 이 부분에서 추출액 누설 방지를 위한 밀폐성 및 고정력을 얻으며,

제1거품발생수단(60A) 및 제2거품발생수단(60B)은 상부의 패널부재(F) 또는 천공디스크(55)와 하부의 리셉터클(30) 본체(31)의 저면부(37) 사이에 개재되는 형태로 장착된다.

나아가 제2거품발생수단(60B)은 사발 형태와 유사하여, 제1거품발생수단(60A) 하부에 공간부(65)를 형성하게 되어 추출액의 체류 공간을 확보하고, 제1거품발생수단(60A)의 가요성 차폐부(61a)가 진동할 수 있는 공간을 보장하게 된다.

이상의 설명에서 마이컴에 의한 음료 메이커의 제어방법, 보일러, 펌프, 사용모드 등과 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 용이하게 이를 추측 및 추론하고 재현할 수 있다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 음료 메이커 및 락킹부재와 카트리지 리셉터클을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 커피메이커 2 : 카트리지
3 : 카트리지 리셉터클 3a : 끼임부
4 : 하우징 4a : 장착부
5 : 리셉터클 장착부 6 : 음료추출부
7 : 베이스 8 : 천공핀
10 : 캡 20 : 락킹부재
21 : 피동작부 21a : 동작부
22 : 제1링크 23 : 제3링크
24 : 제2링크 30 : 축설부
30a : 제1 통공 30b : 제2 통공
31 : 제2 가이드블럭 40 : 변위체
41 : 제1 가이드블럭 100 : 레버
A1 : 고정축 A2 : 스윙축, 제1링크의 제1축
A3 : 제1링크의 제2축, 제2링크의 제2축, 제3링크의 제1축
A4 : 제3링크의 제2축 A5 : 제2링크의 제1축

Claims (6)

1. 장착부 및 축설부를 구비한 하우징;
   상기 하우징의 장착부에 결합되고, 일측에 끼움부를 갖는 카트리지 리셉터클;
   상기 카트리지 리셉터클의 끼움부를 덮는 캡; 및
   상기 캡을 변위하여 리셉터클의 끼움부를 밀폐하는 락킹부재;
   를 포함하여 이루어지되,
   
   상기 락킹부재는 상기 하우징의 축설부에 장착되는 고정축을 경계로 작동부와 피작동부를 갖고, 상기 피작동부에 스윙축을 구비한 레버,
   상기 레버의 스윙축에 연결되는 제1축과 제2축을 갖는 제1링크,
   상기 제1링크의 제2축에 연결되는 제2축을 갖고, 상기 레버의 고정축과 스윙축 사이에서 피작동부에 결합된 제1축을 갖는 제2링크,
   상기 제2링크의 제2축과 연결되는 제1축을 갖고, 상기 캡에 연결된 제2축을 갖는 제3링크를 포함하여 이루어져,
   상기 캡을 변위시키는 것을 특징으로 하는 카트리지 추출용 음료 메이커.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 캡을 구속하여 상기 캡의 밀폐방향 변위를 보장하는 구속수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지 추출용 음료 메이커.
   
3. 장착부 및 축설부를 구비한 하우징;
   상기 하우징의 장착부에 결합되고, 일측에 끼움부를 갖는 카트리지 리셉터클;
   상기 카트리지 리셉터클의 끼움부를 덮는 캡; 및
   상기 캡을 변위하여 리셉터클의 끼움부를 밀폐하는 락킹부재;
   를 포함하여 이루어지되,
   
   상기 락킹부재는 상기 하우징의 축설부에 장착되는 고정축을 경계로 작동부와 피작동부를 갖고, 상기 피작동부에 스윙축을 구비한 레버,
   상기 레버의 스윙축에 연결되는 제1축과 제2축을 갖는 제1링크,
   상기 제1링크의 제2축에 연결되는 제2축을 갖고, 상기 하우징의 축설부에 구비된 축가이드에 결합하는 제1축을 갖는 제2링크,
   상기 제2링크의 제2축과 연결되는 제1축을 갖고, 상기 캡에 연결된 제2축을 갖는 제3링크를 포함하여 이루어져,
   상기 캡을 변위시키는 것을 특징으로 하는 카트리지 추출용 음료 메이커.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 캡은 변위체에 연결되어 있고, 상기 변위체는 상기 락킹부재의 제3링크의 제2축과 연결되어 있으며, 상기 하우징의 축설부에는 상기 변위체가 결합되는 변위로가 구비되고, 상기 변위체의 외측에는 상기 변위로에 의해 안내되는 변위턱이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 카트리지 추출용 음료 메이커.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 캡에는 중공이 형성되어 있고,
   상기 변위체에는 상기 중공으로 투입되어 카트리지에 열수를 공급하는 노즐이 구비되어 있는 것을 특징으로 카트리지 추출용 음료 메이커.
   
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 리셉터클은 소통로를 더 구비하고,
   상기 리셉터클 본체의 소통로와 연결되는 추출액 배출부와, 상기 배출부 둘레에 구비된 가요성 차폐부를 갖는 거품발생수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지 추출용 음료 메이커.
   

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