KR20140138959A - 세정가능한 추출 헤드를 갖는 음료 제조 기계 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 유체를 캡슐 (12) 에 주입하는 것에 의해 상기 캡슐 (12) 에 포함된 음식 물질로부터 음료를 제조하기 위한 음료 제조 기계 (1) 로서, 상기 기계는, - 캡슐을 홀딩하기 위한 캡슐 홀더 (8) 로서, 컵형상 보디 (27), 핸들 부분 (28), 및 상기 보디 (27) 의 바닥 부분 (30) 을 통해 있는 분배 개구 (29) 를 가지는, 상기 캡슐 홀더 (8); - 유체 저장기 (2), 유체 펌프, 선택적으로 유체 가열기를 포함하는 유체 전달 시스템으로서, 상기 저장기, 펌프 및 가열기가 유체 파이프들에 의해 연결되는, 상기 유체 전달 시스템; - 상기 캡슐 홀더 (8) 를 수용하는 개구, 및 상기 유체 전달 시스템에 연결된 주입 지지부 (17) 를 가지는 추출 (brewing) 헤드 (3); - 상기 지지부 (17) 에 의해 지지된 주입 플레이트 (18) 로서, 상기 주입 플레이트 (18) 는 상기 지지부를 통해 상기 유체 전달 시스템에 연결된 유체 커플링 (32) 을 갖고서 상부 표면 (23) 을 구비하고, 또한 상기 주입 플레이트 (18) 는 상기 유체 커플링 (32) 을 상기 주입 플레이트 (18) 의 하부 표면 (22) 에 위치한 유체 주입 요소 (19) 에 연결하는 유체 전달 채널 (24) 을 가져서, 상기 주입 요소 (19) 가 유체를 상기 캡슐 (12) 에 주입할 수 있는, 상기 주입 플레이트 (18) 를 포함하고, 상기 주입 플레이트 (18) 는 상기 주입 플레이트의 상부 표면 (23) 및 하부 표면 (22) 을 연결하는 상기 유체 전달 채널 (24) 과는 독립적으로 적어도 하나의 세정 채널 (21) 을 추가로 포함하고, 상기 세정 채널(들) (21) 은 적어도 상기 하부 표면 (22) 으로부터 상기 주입 플레이트 (18) 의 상기 상부 표면 (23) 쪽으로 유체를 순환시키기에 적합한, 음료 제조 기계 (1) 에 관한 것이다.

Description

세정가능한 추출 헤드를 갖는 음료 제조 기계{A BEVERAGE PREPARATION MACHINE WITH CLEANABLE BREWING HEAD}

본 발명은 용이하게 세정할 수 있는 개선된 추출 헤드를 가지는 음료 제조 기계에 관한 것이다.

가압 유체를 캡슐에 주입하는 음료 제조 기계는 특히 로스트 및 그라운드 커피로부터 커피 음료를 제조하는 분야에서 특히, 잘 알려져 있다. 더욱이, 예를 들어 용해성 분말인 성분들로부터 음료를 형성하도록 쵸콜렛, 차 또는 우유 제품과 같은 다른 물질이 추출되거나 용해될 수 있다. 이러한 시스템의 이점은, 특히, 성분들의 보존성 및 신선도, 뿐만 아니라 음료 제조 작업의 용이성이 가능하다는 것이다.

이러한 디바이스를 이용하는 음료 제조 방법은 원칙적으로 다음과 같다. 캡슐이 먼저 음료 제조 디바이스의 수용 추출 챔버에 통상적으로 삽입된다. 그 후, 디바이스의 액체 공급부에 연결되고 추출 챔버 내에 돌출하는 니들과 같은 물 주입 수단은, 액체가 캡슐내의 성분들과 상호작용하도록, 캡슐의 면을 통해 뜨거운 또는 차가운/주위 액체에 도입된다. 이러한 상호작용으로부터의 액체 음료는 이어서 캡슐의 전달 면을 통해 배출된다. 예를 들어, 전달 면은 출원인의 유럽 특허 EP 1472156 B1 에 기재된 바와 같이, 액체를 주입함으로써 발생된 캡슐의 내부 압력으로 인해 개방된다.

캡슐내에서의 성분들과 액체간의 상호작용은 캡슐내에 제공된 성분들에 의해 음료를 제조하도록 용해, 익스트랙션, 추출 또는 다른 상호작용일 수 있음이 이해되어야 한다.

도 1 에는 전형적인 음료 제조 기계 (1) 가 도시되어 있는데, 이는 물 저장기 (2), 추출 헤드 (3), 추출 헤드에 대해 상이한 높이에 설정될 수 있는 컵 트레이 (4), 제어 패널 및 버튼 (5) 을 포함한다. 가능한 실시형태에서, 제어 버튼은 더 특별하게는 회전 휠 (6) 을 포함하고, 제어 패널은 스크린 (7) 이다. 성분 캡슐은 추출 헤드 (3) 내에 제거가능하게 삽입된 캡슐 홀더 (8) 내에 위치할 수 있다. 스크린 (7) 은 소비자에게 다양한 정보, 예를 들어 컵에 분배되는 용적 레벨 (9) 을 표시하는데 적합하다. 사용자는 또한, 추출 헤드의 표면상에서 휠과 스크린에 가까이 있는 온수 또는 냉수 버튼 (11) 을 작동시킴으로써, 제조되는 음료의 온도를 선택할 수 있다.

도 2 는 개방 위치에 있는 추출 헤드 (3) 의 실시형태의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 것이다. 캡슐 홀더 (8) 는 캡슐 (12) 을 적재한다. 캡슐은 상부 천공가능 멤브레인 (13) 및 상부 주변 에지 (14) 를 갖는다. 추출 헤드 (3) 는 전형적으로, 핸들 (15) 및 이 핸들을 지지 플레이트 (17) 에 기계적으로 링크연결하는 니 (knee) 기구 (16) 를 가지는 개폐 기구를 포함한다. 지지 플레이트 (17) 는, 추출 헤드가 폐쇄 위치에 있는 때에, 누설밀봉 방식으로 캡슐의 상부 멤브레인 (13) 및 주변 에지 (14) 와 직접 접촉하도록 이동하는 주입 플레이트 (18) 를 구비한다. 주입 플레이트는 추출 헤드가 폐쇄되는 때에 캡슐의 상부 멤브레인을 관통하도록 적어도 하나의 주입 니들 (19) 을 구비하는 바람직하게는 니들 플레이트이다. 니들 (19) 은 기계의 펌프, 가열 요소 및 저장기 (도면에 도시되지 않은 요소들임) 에 (파이들을 통해) 유체연통 방식으로 링크연결된다. 가능한 구성의 추가적인 세부사항은 출원인의 유럽 특허 EP 1967099 B1 또는 EP 1967100 B1 에 개시되어 있다.

일반적으로, 전술한 음료 제조의 원리를 적용하는 기계는 음료 성분들과의 혼합을 위해 물을 사용하고, 따라서 특히 니들 플레이트내에서의 디바이스의 스케일링은 이들의 기능성에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 니들 플레이트는, 음료가 제조되어 분배된 후에, 캡슐내의 잔류 압력으로 인한 소위 "백플로우 (backflow)" 효과에 의해, 커피 등과 같은, 예를 들어 천공되거나 다르게는 주입된 캡슐로부터의 용해된 또는 고형의 물질의 잔류를 겪을 가능성이 있다. 더 정확하게는, 백플로우 중에, 심지어 음료의 대부분이 캡슐로부터 방출된 이후에 여전히 압력하에 있는 그리고 캡슐내에서 형성되는 소량의 잔존 음료가 니들을 통해 역류하여 니들 플레이트의 주위에서 누설될 수 있다.

그러한 잔류물 및 석회자국이 주입 플레이트 (18) 의 상부 표면을 나타내는 도 3 에 도시되어 있다. 알 수 있는 바와 같이, 석회자국 및 잔류물 "LSR" 은 기계 유체 파이프들 (도 3 에는 미도시) 을 가지는 니들 상부 고무 커플링 (20) 도처에서 니들 플레이트 상부 표면을 덮는다.

캡슐을 천공하는 니들이 작은 직경을 가지므로, 상기 니들의 세정은 주입의 정확한 기능을 보장하기 위해, 특히 예를 들어 니들에 의해 천공된 또는 다르게는 주입된 도입되어질 캡슐내에 제공된 물질에 의해 또는 스케일링에 의해 니들이 막히는 것을 방지하기 위해 규칙적으로 시행되어야 한다. 더욱이, 백플로우로 인해, 주입/니들 플레이트의 상부 표면이 음료의 잔류물을 수집하는 경향이 있음이 발견되었다. 그리고, 주입/니들 플레이트의 상부에 축적될 수 있는 성분 잔류물에 부가하여, 니들 플레이트가 금속으로 제조된다는 사실로 인해, 니들 플레이트의 온도가 낮고, 기계 및 아래에 위치한 컵을 탈출하는 수증기로부터 응축이 형성되는 경향이 있어서 소정 시간후에 니들 플레이트의 상부 표면이 석회자국으로 덮히는 것으로 밝혀졌다. 잔류물 및 석회자국 쌍방은 물론 매우 바람직하지 못한 것이며, 기계의 적절한, 안전한 그리고 위생적인 기능을 보장하기 위해서는 니들 플레이트의 규칙적인 세정, 디스케일링 및 보수관리를 필요로 한다.

안전상의 이유로, EP 2071988 B1 에 기재된 바와 같이, 주입 플레이트 (즉, 주입 니들을 가지는 주입 플레이트) 는, 음료 제조 프로세스 동안에 주입 니들과의 접촉 위험을 최소한으로 하기 위해, 음료 제조 디바이스 자체의 하우징내에, 더 정확하게는 추출 헤드의 일부로서 놓여졌다.

EP'988 에 기재된 바와 같이, 니들 플레이트는 상기 니들 플레이트 및 니들 채널의 세정 및 디스케일링이 허용되도록 기계 추출 헤드의 잔부로부터 제거되도록 구성되었다. 그러나, 이러한 해체 작업은 돌출 니들을 가지는 니들 플레이트를 여전히 조작하여야만 하는 소비자에게는 복잡하고 또한 어느 정도 불안전한 경향이 있다.

본 발명의 목적은, 해체 작업의 필요없이, 세정되고 디스케일링될 수 있는 캡슐에서 압력하에 액체를 주입하기 위한 주입 플레이트 및 추출 헤드를 가지는 음료 제조 기계를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 유체를 캡슐에 주입하는 것에 의해 상기 캡슐에 포함된 음식 물질로부터 음료를 제조하기 위한 음료 제조 기계로서, 상기 기계는

- 캡슐을 홀딩하기 위한 캡슐 홀더로서, 컵형상 보디, 핸들 부분, 및 상기 보디의 바닥 부분을 통해 있는 분배 개구를 가지는, 상기 캡슐 홀더,

- 유체 저장기, 유체 펌프, 선택적으로 유체 가열기를 포함하는 유체 전달 시스템으로서, 상기 저장기, 펌프 및 가열기가 유체 파이프들에 의해 연결되는, 상기 유체 전달 시스템,

- 상기 캡슐 홀더를 수용하는 개구, 및 상기 유체 전달 시스템에 연결된 주입 지지부를 가지는 추출 (brewing) 헤드,

- 상기 지지부에 의해 지지된 주입 플레이트로서, 상기 플레이트는 상기 지지부를 통해 상기 유체 전달 시스템에 연결된 유체 커플링을 갖고서 상부 표면을 구비하고, 또한 상기 플레이트는 상기 플레이트의 상기 유체 커플링을 상기 플레이트의 하부 표면에 위치한 유체 주입 요소에 연결하는 유체 전달 채널을 가져서, 상기 주입 요소가 유체를 상기 주입 플레이트의 상기 하부 표면과 접촉하여 위치한 캡슐에 주입할 수 있는, 상기 주입 플레이트

를 포함하고,

상기 주입 플레이트는 상기 주입 플레이트의 상부 표면 및 하부 표면을 연결하는 상기 유체 전달 채널과는 독립적으로 적어도 하나의 세정 채널을 추가로 포함하고, 상기 세정 채널(들)은 적어도 상기 하부 표면으로부터 상기 주입 플레이트의 상기 상부 표면 쪽으로 유체를 순환시키기에 적합한, 음료 제조 기계에 의해 달성된다.

유리하게는, 기계는, 상기 캡슐 홀더가 상기 추출 헤드에 삽입되거나 상기 추출 헤드로부터 제거될 수 있는 개방 위치와, 상기 캡슐 홀더 및 상기 주입 플레이트가 서로를 향해 이동되어서 상기 주입 플레이트가 유체를 상기 캡슐 안으로 주입시킬 수 있는 폐쇄 위치 사이에서 작동할 수 있는 폐쇄 기구를 추가로 포함할 수 있다.

제 1 항 또는 제 2 항에 따른 기계에 있어서, 상기 주입 플레이트는 해제가능한 연결 기구에 의해 상기 추출 헤드의 주입측에서 상기 지지부에 해제가능하게 장착되고, 상기 해제가능한 연결 기구는 상기 주입 플레이트를 상기 지지부에 제거가능하게 잠금하기 위한 래치 (latch) 기구를 포함한다.

바람직하게는, 상기 캡슐 안으로의 유체 (또는 액체) 의 주입은 압력하에 실행된다.

본 발명의 특히 바람직한 실시형태에서, 상기 주입 요소는 상기 추출 헤드에 삽입된 상기 캡슐의 벽을 관통할 수 있도록 상기 추출 헤드내로 돌출하는 니들이다.

또 다르게는, 상기 주입 요소는 상기 주입 플레이트의 주입측에서 액체 샤워를 형성하는 일련의 주입 구멍들의 형태를 취할 수 있다. 이 경우, 상기 일련의 주입 구멍들은 공통 매니폴드를 통해 상기 지지 플레이트에서 공통 액체 입구에 연결될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 상기 주입 플레이트의 상기 상부 표면은 실질적으로 오목한 부분을 포함하고, 상기 오목한 부분의 최하위 레벨 지점은 세정 채널과 일치한다. 이러한 구성은, 주입 플레이트의 아래로부터 세정 채널(들)을 통과하는 세정 유체가 주입 플레이트의 외부 에지로 흘러나가지 않고서 주입 플레이트의 상부 표면을 젖게 하는 것을 허용한다. 물론, 플레이트로부터 액체 또는 부드러운 잔류물을 디스케일링 또는 세정하기에 충분한 소량의 유체가 보류될 수 있다. 필요하다면, 수개의 젖음/배수 사이클이 실행될 수 있는데, 세정 유체 (예를 들어 온수 또는 뜨거운 디스케일링 액체) 는 또 다르게는,

- 기계 유체 시스템으로부터 주입 플레이트를 통해 캡슐 홀더 또는 캡슐 안으로 주입되어서, 상기 세정 유체는 상기 캡슐 홀더 또는 캡슐을 충전하고 세정 채널을 통해 주입 플레이트의 상부 표면으로 상방으로 오버플로우하고 (즉, 젖음 단계), 이어서

- 유체의 주입이 중지되는 때에 중력에 의해 하방으로 도로 흐른다 (즉, 배수 단계).

본 발명의 특히 바람직한 실시형태에서, 상기 캡슐 홀더는 1 내지 10 mm, 바람직하게는 3 내지 7 mm 의 직경을 가지는 분배 개구를 포함한다. 이러한 아웃풋 직경은 세정 사이클 동안에 캡슐 홀더내로 주입되는 유체가 너무 급속하게 흐르지 않도록 보장하는데 필수적이다: 분배 개구 직경은 중력에 의해 유체가 흐르도록 충분히 커야 하지만, 동시에, 캡슐 홀더에 주입된 유체가 캡슐 홀더를 충전하는 것을 보장하도록 또한 충분히 작아야 하며, 따라서 주입된 유체는 주입 플레이트의 세정 채널(들)을 통해 오버플로우하고 상기 플레이트의 상부 표면을 젖게 한다. 직경은 기계 펌프의 유동 아웃풋, 및 주입 플레이트를 통해 관통된 세정 채널들의 직경 및 개수에 따라 계산된다. 세정을 위해 사용되는 캡슐 홀더는 음료 제조를 위해 통상적으로 사용되는 것과는 상이한 타입의 것일 수 있다. 그 경우, 소비자는 음료 제조를 위한 통상의 캡슐 홀더 (예를 들어 더 큰 분배 개구를 가짐), 뿐만 아니라 더욱 특별하게는 "세정 툴" 로서 사용되는 전술한 범위내의 분배 개구 직경을 가지는 캡슐 홀더를 구비하게 된다.

또 다른 대안으로서, 음료 제조를 위해 통상적으로 사용되는 통상의 캡슐 홀더가 또한 세정용으로 사용될 수 있다. 그 경우, 그 캡슐 홀더의 분배 개구의 직경이 너무 큰 것으로 고려되면, "페이크 (fake) 캡슐" 이 제공될 수 있는데, 이는 측벽, 바닥벽, 상부 개구, 및 바닥벽 및/또는 측벽(들)에 위치한 분배 개구를 포함하는 "빈 쉘 (empty shell)" 이고, 상기 분배 개구는 1 내지 10 mm, 바람직하게는 3 내지 7 mm 의 직경을 갖는다. 이러한 직경을 택한 이유는 캡슐 홀더의 세정 버전과 관련하여 이전에 설명한 바와 동일하다.

본 발명은 또한, 전술한 음료 제조 기계의 주입 플레이트의 세정 방법으로서, 이하의 단계들을 순서대로 포함하는 음료 제조 기계의 주입 플레이트의 세정 방법에 관한 것이다:

(i) 1 내지 10 mm, 바람직하게는 3 내지 7 mm 의 직경을 가지는 분배 개구를 구비하는 캡슐 홀더를, 또는 대안적으로, 측벽, 바닥벽, 상부 개구, 및 상기 바닥벽 및/또는 상기 측벽을 통해 위치하고 1 내지 10 mm, 바람직하게는 3 내지 7 mm 의 직경을 가지는 분배 개구를 구비하는, 캡슐 홀더내의 캡슐을, 상기 기계의 추출 헤드에 삽입하는 단계,

(ii) 유체가 상기 홀더 또는 캡슐을 충전하고 상기 주입 플레이트의 상기 적어도 하나의 세정 채널을 통해 상방으로 오버플로우하고 상기 주입 플레이트의 상기 상부 표면에 접촉할 때까지, 유체를 기계 저장기로부터 유체 시스템을 통해 상기 캡슐 홀더, 각각 상기 캡슐에 주입하는 단계,

(iii) 주입된 상기 유체가 중력에 의해 상기 주입 플레이트의 상기 상부 표면으로부터 상기 적어도 하나의 세정 채널을 통해 상기 홀더, 각각 상기 캡슐 안으로 흐르도록, 이어서 상기 홀더 또는 캡슐의 상기 분배 개구를 통해 아래에 위치한 리셉터클 안으로 흐르도록, 유체 주입을 중지하는 단계,

(iv) 선택적으로 단계 (ii) 및 (iii) 을 미리 정해진 횟수로 반복하는 단계.

유리하게는, 주입된 유체는 온수 (hot water) 이거나 뜨거운 디스케일링 용액 (hot descaling solution) 이다.

이하, 본 발명의 추가적인 특징들 및 이점들은 첨부 도면을 참조로 하여 설명되는 본원의 바람직한 실시형태의 설명에 기재되고 또한 이 설명으로부터 명백할 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 음료 제조 기계의 개략적인 사시도이다.
도 2 는 도 1 에 도시된 기계의 추출 헤드의 내부를 도시하는 개략적인 확대 사시도이다.
도 3 은 잔류물 및 석회자국으로 덮힌, 본 발명에 따른 음료 제조 기계에서의 니들 플레이트의 상부도이다.
도 4 는 본 발명에 따른, 음료 제조 기계를 위한 니들 플레이트의 저부도이다.
도 5 는 도 4 에 도시된 니들 플레이트의 개략적인 상부 사시 절단도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 세정을 위해 적합화된 캡슐 홀더의 상부 사시도이다.
도 7 은 본 발명의 니들 플레이트가 적합화된, 음료 제조 기계의 추출 헤드에 삽입된, 본 발명에 따른 세정용의 캡슐 홀더의 개략적인 사시 확대 절단도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 세정 사이클 동안에 액체의 순환을 나타내는, 폐쇄 위치에서의 추출 헤드의 개략적인 프로파일 절단도이다.
도 9 는 오버플로우 전달 채널을 가지는 니들 플레이트의 일 실시형태의 상부 표면을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 10a 및 10b 는 백플로우-방지 고무 밸브를 가지는 세정 채널의 실시형태의 확대된 측면도 및 상부도이다.
도 11 은 본 발명의 니들 플레이트를 위한 커버 시트의 개략도이다.
도 12 는 본 발명에 따른 오버플로우 안내 채널 및 커버 시트를 가지는 니들 플레이트의 개략도이다.

본 발명은 도 1 에 도시된 타입의 기계에 관한 것이다. 이러한 기계는 물 저장기 (2), 추출 헤드 (3), 추출 헤드에 대해 상이한 높이에 설정될 수 있는 컵 트레이 (4), 제어 패널 및 버튼 (5) 을 포함한다. 가능한 실시형태에서, 제어 버튼은 더 특별하게는 회전 휠 (6) 을 포함하고, 제어 패널은 스크린 (7) 이다. 성분 캡슐은 추출 헤드 (3) 내에 제거가능하게 삽입된 캡슐 홀더 (8) 내에 위치할 수 있다. 스크린 (7) 은 소비자에게 다양한 정보, 예를 들어 컵에 분배되는 용적 레벨 (9) 을 표시하는데 적합하다. 사용자는 또한, 추출 헤드의 표면상에서 휠과 스크린에 가까이 있는 온수 또는 냉수 버튼 (11) 을 작동시킴으로써, 제조되는 음료의 온도를 선택할 수 있다.

도 2 는 개방 위치에 있는 추출 헤드 (3) 의 실시형태의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 것이다. 캡슐 홀더 (8) 는 캡슐 (12) 을 적재한다. 캡슐은 상부 천공가능 멤브레인 (13) 및 상부 주변 에지 (14) 를 갖는다. 추출 헤드 (3) 는 전형적으로, 핸들 (15) 및 이 핸들을 지지 플레이트 (17) 에 기계적으로 링크연결하는 니 (knee) 기구 (16) 를 가지는 개폐 기구를 포함한다. 지지 플레이트 (17) 는, 추출 헤드가 폐쇄 위치에 있는 때에, 누설밀봉 방식으로 캡슐의 상부 멤브레인 (13) 및 주변 에지 (14) 와 직접 접촉하도록 이동하는 주입 플레이트 (18) 를 구비한다. 주입 플레이트는 추출 헤드가 폐쇄되는 때에 캡슐의 상부 멤브레인을 관통하도록 하나의 주입 니들 (19) 을 구비하는 바람직하게는 니들 플레이트 (18) 이다. 니들 (19) 은 기계의 펌프, 가열 요소 및 저장기 (도면에 도시되지 않은 요소들임) 에 (파이들을 통해) 유체연통 방식으로 링크연결된다.

유체 전달 채널은 유체 (즉, 물) 를 니들 플레이트의 상부 표면에 직접 전달할 수 없다.

본 발명에 따르면 그리고 도 4 에 도시된 바와 같이, 니들 플레이트 (18) 는 여러 개의 세정 채널 (21) 을 포함한다. 이들 세정 채널 (21) 은 니들 플레이트의 하부 표면 (22) 을 니들 플레이트의 상부 표면 (23) 에 연결하는 관통 구멍이다. 이들 채널은 기계의 유체 시스템으로부터 니들에 물을 전달하는 유체 전달 채널 (24) 과는 완전히 독립적이다. 채널 (24) 은 니들 플레이트의 상부 부분 (23) 과 소통하지 않는다. 세정 채널 (21) 의 직경은 0.4 내지 7.0 mm 이고, 더 정확하게는 상기 직경은 약 1.5 mm 이다.

도 5 에서, 니들 플레이트 (18) 는 세정 채널 (21) 이 어떻게 형성되어 있는지를 나타내기 위해 부분적으로 절단되어 사시도로 도시되어 있다. 도 5 는 니들 플레이트 (18) 가 그 상부 표면에 걸쳐 오목한 부분 (25) 을 포함하는 본 발명의 바람직한 실시형태를 도시한다. 오목한 부분 (25) 의 최하위 지점 (26) 은 세정 채널들 (21) 중의 하나와 일치한다. 결과적으로, 기계의 세정 사이클이 후술하는 바와 같이 수행될 때에, 니들 플레이트 (18) 의 상부 표면을 적시는 온수 또는 뜨거운 디스케일링 유체가 상응하는 세정 채널을 통해 중력에 의해 배수될 수 있어서, 상부 표면 (23) 에는 액체가 실질적으로 남지 않는다.

세정 사이클을 수행할 수 있도록 하기 위해, 기계는 도 6 에 도시된 바와 같은 캡슐 홀더 (8) 와 함께 바람직하게는 사용된다. 캡슐 홀더 (8) 는 컵형상 보디 (27), 핸들 부분 (28), 및 상기 보디 (27) 의 바닥 부분 (30) 을 통해 있는 분배 개구 (29) 를 포함한다.

도 7 에 도시된 바와 같이, 캡슐 홀더 (8) 가 추출 헤드 (3) 에 삽입된 채로 음료 제조 기계 (1) 가 그의 적절한 기능적 구성으로 존재하고 추출 헤드가 폐쇄되는 때에, 니들 플레이트 (18) 의 하부 표면 (22) 은 캡슐 홀더 (8) 의 상부 에지 (31) 에 누설밀봉 방식으로 놓인다. 바람직하게는, 니들 플레이트 (18) 의 하부 표면 (22) 은 누설밀봉성을 증가시키기 위해 연질 고무와 같은 유연한 재료로 제조된다. 기계의 그러한 구성의 경우에, 니들 (19) 은, 도 8 에 도시된 바와 같은 유체 시스템의 대응 커플링 (32) 에 연결되는 니들 상부 커플링 (20) 을 통해, 기계 유체 시스템의 잔여부에 누설밀봉 방식으로 연결된다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 기계의 지지 플레이트 (17) 의 하부 표면과 니들 플레이트의 상부 표면 (23) 사이에는 빈 공간 (33) 이 남아 있다. 이 빈 공간은, 기계의 구성으로 인해 그리고 니들 플레이트 (18) 가 어떤 이유로 (예를 들어 니들이 막혀서) 교체되어야 하는 경우에 니들 플레이트 (18) 가 지지 플레이트 (17) 로부터 분리될 필요가 있기 때문에, 회피될 수 없다. 전술한 바와 같이, 빈 공간 (33) 은 많은 음료 제조 사이클후에 온수의 응축을 겪게 되어서, 특히 소비자에 의해 사용된 물이 경수라면, 니들 플레이트 (18) 의 상부 표면 (23) 이 석회자국으로 덮힌다. 더욱이, 음료 제조가 유체 압력하에 수행된다는 사실로 인해 때때로 음료 제품의 솟음이 발생할 수 있어서, 제조된 음료의 소량이 니들 플레이트의 상부 표면에 이를 수 있다.

본 발명의 일반적인 원리로서, 니들 플레이트 (18) 의 상부 표면 (23) 의 세정이 적절한 조건으로 수행되도록 하기 위해서는, 캡슐 홀더내에 또는 상기 홀더에 탑재된 캡슐 (12) 내에 주입되는 유체가 홀더의 분배 개구로부터, 각각 캡슐 (12) 의 분배 개구로부터 천천히 충분하게 흐르는 것이 중요하다. 더 정확하게는, 분배 유체의 유량은 기계의 유체 시스템으로부터 니들 (19) 을 통해 주입되는 유체의 유량보다 적어야 한다. 이 조건이 충족된다면, 세정 사이클 동안에, 니들을 통해 주입되는 유체, 예를 들어 온수 또는 뜨거운 디스케일링 액체는 캡슐 홀더의 내부, 각각 홀더내에 유지된 캡슐의 내부를 충전하게 된다. 어느 지점에서, 유체는 니들 플레이트의 하부 표면 (22) 에 이르게 되고, 이어서 도 8 에 도시된 바와 같이 세정 채널 (21) 을 통과하게 된다.

이 효과를 위해, 예를 들어 도 6 및 7 에 도시된 하나의 대안의 해법은 캡슐 홀더의 분배 개구 (29) 가 1 내지 10 mm, 바람직하게는 3 내지 7 mm 의 직경을 가지는 것을 보장한다.

도 8 에 도시된 또 다른 대안의 해법은 분배 개구 (34) 에 대해 1 내지 10 mm, 바람직하게는 3 내지 7 mm 의 직경을 가지는 캡슐 (12) 을 홀더에 위치시키는 것이다. 그 경우, 캡슐 (12) 의 상부 주변 에지 (35) 는, 기계 (1) 의 추출 헤드 (3) 가 도 8 에 도시된 바와 같이 그의 폐쇄된 기능적 구성으로 존재하는 때에, 캡슐 홀더 상부 에지 (31) 와 니들 플레이트 (18) 사이에 죄어진다.

본 발명은 또한, 기계 (1), 특히 전술한 바와 같은 기계의 니들 플레이트 (18) 의 상부 표면을 세정하는 방법에 관한 것이다.

도 8 은 니들 플레이트의 상부 표면 (23) 의 세정이 행해지는 방식을 나타낸 것이다. 1 내지 10 mm, 바람직하게는 3 내지 7 mm 의 직경을 가지는 분배 개구를 구비하는 캡슐 홀더를 삽입한 후에, 또는 대안적으로, 측벽, 바닥벽, 상부 개구, 및 상기 바닥벽 및/또는 상기 측벽을 통해 위치하고 1 내지 10 mm, 바람직하게는 3 내지 7 mm 의 직경을 가지는 분배 개구를 구비하는 캡슐을 캡슐 홀더에 삽입한 후에, 사용자는 도 8 에 나타낸 기능적 구성으로 기계 (1) 의 추출 헤드 (3) 를 폐쇄한다.

이어서, 사용자는 기계의 작동을 개시하여, 유체가 홀더 또는 캡슐을 충전하고 주입 플레이트 (18) 의 세정 채널 (21) 을 통해 상방으로 오버플로우할 때 까지 (세정 채널 전방의 작은 화살표 참조), 유체를 기계 저장기로부터 니들을 통해 이중 화살표로 나타낸 바와 같이 캡슐 홀더, 각각 캡슐에 주입한다. 이 시점에서, 세정 유체 (예를 들어 온수 또는 뜨거운 디스케일링 유체) 는 니들 플레이트 (18) 와 지지 플레이트 (17) 사이에 위치한 빈 공간 (33) 의 적어도 일부를 충전한다. 그러므로 상기 유체는 도 8 에 도시된 바와 같이 주입 플레이트의 상부 표면을 적신다. 플레이트 (18) 를 덮고 있는 임의의 잔류물 또는 석회자국은 세정 유체에서 용해된다.

이어서, 유체 주입이 중단된다. 이러한 중단은 기계의 제어 패널에 대한 명령을 통해 또는 푸시 버튼을 작동시킴으로써 수초후에 사용자에 의해 수동으로 수행될 수 있거나, 또는 다르게는, 유체 주입은 기계의 제어 보드에 프로그래밍된 미리 정해진 주입 시간후에 기계에 의해 자동으로 중단될 수 있다. 유체 주입이 중단되면, 세정 유체는 중력에 의해 빈 공간 (33) 및 주입 플레이트의 상부 표면 (23) 으로부터 세정 채널 (21) 을 통해 홀더, 각각 캡슐 안으로 흐르고 이어서 홀더 또는 캡슐의 분배 개구를 통해 아래에 위치한 리셉터클 안으로 흐르기 시작한다 (도면에는 도시되지 않음).

그리고 나서 사용자는 모든 잔류물 및 석회자국이 제거되는 것을 확실히 하기 위하여 주입 및 배수 단계들을 수회 반복할 수 있다.

전술한 본 발명의 원리에 따라, 니들 플레이트의 또 다른 유리한 실시형태를 또한 상정해 볼 수 있는데, 이에 대해서는 이하 도 9 내지 12 를 참조하여 설명한다.

도 9 에 도시된 바와 같이, 주입 (니들) 플레이트 (18) 의 상부 표면은 오버플로우 안내 (directing) 채널 (34) 을 포함할 수 있다. 이 채널은 니들 플레이트 (18) 의 표면에서 순환하는 유체의 유동을 안내하는 역할을 한다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 채널 (34) 은 실질적으로 U 자형이고, 모든 세정 채널 (21) 의 상부 개구는 오버플로우 안내 채널 (34) 과 유체 연통되어 있다. 압력하의 유체가 니들 플레이트 아래로부터 세정 채널 (21) 을 통해 상방으로 흐르면, 상기 유체는 이어서 안내 채널 (34) 을 통해 상기 채널 (34) 의 전방 개구들 (35) 을 향해 안내된다. 이들 개구 (35) 는 기계 (1) 의 전방을 향해 지향되어 있어서, 상기 개구 (35) 를 통해 나오는 임의의 유체는 필연적으로 컵 트레이 (4) 에서 흐르거나 유동하고, 기계의 기능 부품들이 위치하는 기계 케이싱의 내측을 향하여 기계 헤드의 후방에서는 흐르지 않는다. 그러므로, 이러한 구성 및 유체의 방향은 니들 플레이트 (18) 상에서 흐르는 유체의 경우에 기계의 청결도 및 안전성을 개선시킨다. 오버플로우 안내 채널 (34) 의 깊이는 0.1 내지 5 mm, 바람직하게는 0.3 내지 2 mm 이다. 상기 채널 (34) 은 0.5 내지 7 mm, 바람직하게는 1 내지 3 mm 의 폭을 갖는다.

본 발명의 다른 양태에서, 도 10a 및 10b 에 도시된 바와 같이, 세정 채널 (21) 은 각 세정 채널 (21) 의 하부 개구 (37) 를 폐쇄하는 원-웨이 감압 (pressure-sensitive) 밸브 (36) 를 포함한다. 밸브 (36) 는, 니들 플레이트 아래로부터 상방으로 그리고 소정의 유체 압력이 달성된 때에만 유체를 흐르게 한다. 밸브 (36) 는, 전술한 본 발명의 원리에 따라, 압력하에 니들 플레이트 아래에 존재하는 세정 유체만이 니들 플레이트의 상부측으로 상방으로 흐를 수 있도록 보장하는 역할을 한다. 반대로, 니들 플레이트 아래의 유체 압력이 충분하지 않은 경우에는, 밸브는 개방되지 않고 유체는 니들 플레이트 아래에 머무른다. 이는, 전형적으로, 본 명세서의 배경 기술에서 전술한 바와 같이, 음료 기계가 음료 제조용으로 사용되는 때의 그리고 제품의 일부가 캡슐 구획으로부터 상기 캡슐의 상부 멤브레인에 천공된 주입 구멍을 통해 상방으로 도로 흐르는 때의 경우이다. 그러한 경우, 니들 플레이트의 하부 표면과 캡슐의 상부 표면 사이에서 도로 흐르는 제품 잔류물은 니들 플레이트의 상부 표면을 더럽힐 수 없다. 도 10b 에 도시된 바와 같이, 각 밸브는 니들 플레이트의 하부 표면을 덮는 고무 층으로 일체로 성형된 고무 웨브에 의해 바람직하게는 제조되며, 상기 고무 웨브는 밸브 립을 형성하도록 크로스-컷 (38) 을 추가로 포함한다.

도 11 및 12 에 도시된 본 발명의 또 다른 양태에서, 니들 플레이트 (21) 는 채널 개구 (35) 에 걸친 그리고 채널 개구를 향한 유동의 전달을 심지어 추가로 개선하기 위하여 오버플로우 전달 채널 (34) 을 폐쇄하는 커버 요소 (39) 를 추가로 포함할 수 있다.

본원에 기재된 현재의 바람직한 실시형태에 대하여 다양한 변경과 수정이 있을 수 있음이 당업자에는 명백할 것으로 이해된다. 이러한 변경과 수정은 본 발명의 정신 및 범위를 일탈하지 않고서 그리고 그에 부속하는 이점들을 감소시키지 않고서 행해질 수 있다. 그러므로, 이러한 변경과 수정은 첨부된 청구범위에 의해 커버되는 것으로 의도된다.

Claims (11)

1. 유체를 캡슐 (12) 에 주입하는 것에 의해 상기 캡슐 (12) 에 포함된 음식 물질로부터 음료를 제조하기 위한 음료 제조 기계 (1) 로서, 상기 기계는
   - 캡슐을 홀딩하기 위한 캡슐 홀더 (8) 로서, 컵형상 보디 (27), 핸들 부분 (28), 및 상기 보디 (27) 의 바닥 부분 (30) 을 통해 있는 분배 개구 (29) 를 가지는, 상기 캡슐 홀더 (8),
   - 유체 저장기 (2), 유체 펌프, 선택적으로 유체 가열기를 포함하는 유체 전달 시스템으로서, 상기 저장기, 펌프 및 가열기가 유체 파이프들에 의해 연결되는, 상기 유체 전달 시스템,
   - 상기 캡슐 홀더 (8) 를 수용하는 개구, 및 상기 유체 전달 시스템에 연결된 주입 지지부 (17) 를 가지는 추출 (brewing) 헤드 (3),
   - 상기 지지부 (17) 에 의해 지지된 주입 플레이트 (18) 로서, 상기 주입 플레이트 (18) 는 상기 지지부를 통해 상기 유체 전달 시스템에 연결된 유체 커플링 (32) 을 갖고서 상부 표면 (23) 을 구비하고, 또한 상기 주입 플레이트 (18) 는 상기 유체 커플링 (32) 을 상기 주입 플레이트 (18) 의 하부 표면 (22) 에 위치한 유체 주입 요소 (19) 에 연결하는 유체 전달 채널 (24) 을 가져서, 상기 주입 요소 (19) 가 유체를 상기 캡슐 (12) 에 주입할 수 있는, 상기 주입 플레이트 (18)
   를 포함하고,
   상기 주입 플레이트 (18) 는 상기 주입 플레이트의 상부 표면 (23) 및 하부 표면 (22) 을 연결하는 상기 유체 전달 채널 (24) 과는 독립적인 적어도 하나의 세정 채널 (21) 을 추가로 포함하고, 상기 세정 채널(들) (21) 은 적어도 상기 하부 표면 (22) 으로부터 상기 주입 플레이트 (18) 의 상기 상부 표면 (23) 쪽으로 유체를 순환시키기에 적합한, 음료 제조 기계 (1).
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 캡슐 홀더 (8) 가 상기 추출 헤드 (3) 에 삽입되거나 상기 추출 헤드로부터 제거될 수 있는 개방 위치와, 상기 캡슐 홀더 (8) 및 상기 주입 플레이트 (18) 가 서로를 향해 이동되어서 상기 주입 플레이트 (18) 가 유체를 상기 캡슐 (12) 안으로 주입할 수 있는 폐쇄 위치 사이에서 작동할 수 있는 폐쇄 기구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 음료 제조 기계 (1).
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 주입 플레이트 (18) 는 해제가능한 연결 기구에 의해 상기 추출 헤드 (3) 의 주입측에서 상기 지지부 (17) 에 해제가능하게 장착되고, 상기 해제가능한 연결 기구는 상기 주입 플레이트 (18) 를 상기 지지부 (17) 에 제거가능하게 잠금하기 위한 래치 (latch) 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 음료 제조 기계 (1).
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 캡슐 (12) 안으로의 유체의 주입은 압력하에 실행되는 것을 특징으로 하는 음료 제조 기계 (1).
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주입 요소는 상기 추출 헤드에 삽입된 상기 캡슐 (12) 의 벽을 관통할 수 있도록 상기 추출 헤드 (3) 내로 돌출하는 니들 (19) 인 것을 특징으로 하는 음료 제조 기계 (1).
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주입 요소 (19) 는 상기 주입 플레이트 (18) 의 주입측에서 액체 샤워를 형성하는 일련의 주입 구멍들인 것을 특징으로 하는 음료 제조 기계 (1).
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 일련의 주입 구멍들은 공통 매니폴드를 통해 상기 지지 플레이트 (17) 에서 공통 유체 입구에 연결되는 것을 특징으로 하는 음료 제조 기계 (1).
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주입 플레이트 (18) 의 상기 상부 표면 (23) 은 실질적으로 오목한 부분 (25) 을 포함하고, 상기 오목한 부분의 최하위 레벨 지점 (26) 은 상기 플레이트 (18) 의 세정 채널 (21) 과 일치하는 것을 특징으로 하는 음료 제조 기계 (1).
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 캡슐 홀더 (8) 는 1 내지 10 mm, 바람직하게는 3 내지 7 mm 의 직경을 가지는 분배 개구 (29) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 음료 제조 기계 (1).
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 음료 제조 기계 (1) 의 주입 플레이트의 세정 방법으로서, 이하의 단계들을 순서대로 포함하는 음료 제조 기계 (1) 의 주입 플레이트의 세정 방법:
    (i) 1 내지 10 mm, 바람직하게는 3 내지 7 mm 의 직경을 가지는 분배 개구 (29) 를 구비하는 캡슐 홀더 (8) 를, 또는 대안적으로, 측벽, 바닥벽, 상부 개구, 및 상기 바닥벽 및/또는 상기 측벽을 통해 위치하고 1 내지 10 mm, 바람직하게는 3 내지 7 mm 의 직경을 가지는 분배 개구 (34) 를 구비하는, 캡슐 홀더 (8) 내의 캡슐 (12) 을, 상기 기계 (1) 의 추출 헤드 (3) 에 삽입하는 단계,
    (ii) 유체가 상기 홀더 또는 캡슐을 충전하고 상기 주입 플레이트 (18) 의 상기 적어도 하나의 세정 채널 (21) 을 통해 상방으로 오버플로우하고 상기 주입 플레이트 (18) 의 상기 상부 표면 (23) 에 접촉할 때까지, 상기 유체를 기계 저장기 (2) 로부터 유체 시스템을 통해 상기 캡슐 홀더 (8), 각각 상기 캡슐 (12) 에 주입하는 단계,
    (iii) 주입된 상기 유체가 중력에 의해 상기 주입 플레이트 (18) 의 상기 상부 표면 (23) 으로부터 상기 적어도 하나의 세정 채널 (21) 을 통해 상기 홀더 (8), 각각 상기 캡슐 (12) 안으로 흐르도록, 이어서 상기 홀더 또는 캡슐의 상기 분배 개구 (29, 34) 를 통해 아래에 위치한 리셉터클 안으로 흐르도록, 유체 주입을 중지하는 단계,
    (iv) 선택적으로 단계 (ii) 및 (iii) 을 미리 정해진 횟수로 반복하는 단계.
11. 제 10 항에 있어서,
    주입된 상기 유체는 온수 (hot water) 이거나 뜨거운 디스케일링 용액 (hot descaling solution) 인 것을 특징으로 하는 음료 제조 기계 (1) 의 주입 플레이트의 세정 방법.

Images