KR20150066189A - 리셉터클 및 이를 구비한 유니버설 음료 메이커 - Google Patents

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KR20150066189A
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Abstract

본 발명은 유니버설 음료 메이커에 관한 것으로,
보다 상세하게는 캡슐 또는 부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩 타입의 카트리지, 특히 음료 파우더가 내장된 카트리지에 고온·고압의 물을 분사하여 에스프레소, 홍삼액 등의 음료를 제조하는 것으로, 제조사별로 크기와 모양이 다른 캡슐 카트리지 또는 부직포 형 카트리지 등 종류에 무관하게 이들을 모두 수용하여 사용할 수 있으며, 다양한 카트리지 모두를 안정적으로 밀폐시켜 음료 추출이 원활하게 이루어짐과 동시에, 고온의 추출 잔수가 카트리지의 커버시트 상에 고이지 않고 카트리지 내부로 흘러들어가 화상을 방지할 수 있도록 카트리지의 상부를 가압하는 유니버설 캡에 하향 볼록형 캡바디를 구비하고, 상기 하향 볼록형 캡바디의 천공노즐 둘레에 하측 방향으로 돌출된 가압돌출부를 구비한 유니버설 음료 메이커에 관한 것이다.

Description

리셉터클 및 이를 구비한 유니버설 음료 메이커{RECEPTACLE UNIVERSAL BEVERAGE MAKER}
본 발명은 리셉터클 및 이를 구비한 유니버설 음료 메이커에 관한 것으로,
보다 상세하게는 추출대상체가 내장된 카트리지에 고온·고압의 물을 분사하여 에스프레소, 홍삼액 등의 음료를 제조하는 것으로, 제조사별로 크기와 모양이 다른 캡슐형 카트리지 또는 부직포 형 카트리지 또는 추추대상체 분말 또는 하드 팩 타입의 카트리지 등 종류에 무관하게 이들을 모두 수용하여 사용할 수 있는 리셉터클 및 유니버설 음료 메이커에 관한 것이다.
음료 추출 장치, 특히 분쇄된 음료가 담긴 카트리지에 고온 및 고압의 물을 분사하여 음료를 추출하는 음료 메이커와 관련된 종래기술로는
대한민국 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 음료 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.
그러나 이들 종래기술을 비롯한 종래 음료 메이커는 캡슐 또는 부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩 타입의 카트리지가 제조사 마다 모두 다르고, 이에 따라 카트리지를 수용하는 수용부재(receptacle)의 형상도 모두 달라 소비자가 다양한 음료를 마시려고 하는 경우 음료 메이커를 그에 맞게 다시 구매해야 하는 문제가 있어 과도한 구매 비용이 소요되며, 마음대로 원하는 음료제품을 맛 볼 수 없다는 문제점을 안고 있다.
또한 상기 종래기술을 비롯한 종래 음료 메이커는 캡의 하강 압력으로만 카트리지의 상부를 가압한 후 음료 추출이 이루어지기 때문에, 카트리지 내부에서 고온, 고압의 추출 열수로 인하여 카트리지의 커버시트이 부풀어 오르면서 열수가 커버시트 외부로 유출되어 커버시트 상에 고여서 카트리지 교체 시 화상을 입을 위험이 있다.
이에 본 발명은 제조사별로 크기와 모양 및 종류가 다른 모든 카트리지를 안정적으로 밀폐시켜 음료 추출이 원활하게 이루어지고, 고온의 추출 잔수가 카트리지의 커버시트 상에 고이지 않도록 하향 볼록형 캡바디를 구비한 유니버설 캡을 도입한 유니버설 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 본 발명은 추출용매, 특히 고온·고압의 물이 카트리지를 통과하지 않고 무단 유출되는 상황을 원천적으로 방지할 수 있도록 캡바디의 천공노즐 둘레에 가압돌출부를 구비한 유니버설 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고 본 발명은 음료 추출 후 카트리지의 교체를 쉽게 행할 수 있어, 다량의 음료 추출 시 추출 시간을 단축할 수 있고, 나아가 사용자의 화상 피해를 방지할 수 있도록 리셉터클 본체에서 카트리지를 분리시키는 분리수단을 구비한 유니버설 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이어서 본 발명은 하나의 리셉터클에 서로 다른 크기를 갖는 이종(異種)의 카트리지 모두를 고정시켜 장착하여 음료 추출을 행할 수 있도록 리셉터클에 고정수단을 구비한 유니버설 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.
한편 본 발명은 음료 추출 시 천공핀에 의하여 천공된 카트리지 바닥면의 천공부가 음료 추출과정에서 폐쇄되지 않도록 하는 막힘방지부를 갖는 천공핀을 구비한 유니버설 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가 본 발명은 캡슐형 카트리지 뿐만 아니라 하드 팩 타입의 카트리지를 쉽게 분리시킴과 동시에 추출대상체 분말을 직접 수용시킨 후 음료 추출을 행하더라도 음료 추출을 방해받지 않도록 리셉터클 본체에 장착되는 거름망과, 상기 거름망에서 카트리지를 분리시키는 분리수단을 구비한 유니버설 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고 본 발명은 사용자가 원하는 추출대상체가 어떠한 형태로 보관되어 있더라도, 모든 종류의 추출대상체 분말 또는 추출대상체가 내장된 카트리지를 모두 이용하여 음료 추출을 행할 수 있도록 다수의 리셉터클이 보관되며, 리셉터클의 교체가 가능한 유니버설 음료 메이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커는 추출대상체가 내장된 카트리지; 상기 카트리지가 수용되며, 저면에 추출되는 음료가 배출되는 배출공과, 상기 카트리지의 바닥면을 천공하는 천공핀을 구비한 본체를 포함하는 리셉터클; 및 상기 리셉터클 본체를 덮고 상기 카트리지의 커버시트를 천공하는 천공노즐을 구비한 하향 볼록형 캡바디를 갖는 유니버설 캡; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커에서 상기 캡바디는 상기 천공노즐 둘레를 따라 하측 방향으로 돌출되어 상기 카트리지의 커버시트를 가압하는 가압돌출부가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커에서 상기 리셉터클은 상기 본체에서 상기 카트리지를 분리시키는 분리수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
나아가 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커에서 상기 분리수단은 상기 본체에 구비되어 사용자가 파지하여 가압할 수 있는 가압체와, 상기 가압체에 의하여 승하강이 이루어져 상기 본체에 수용된 카트리지의 플렌지 하면을 상측방향으로 가압하여 이탈시키는 이탈체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이어서 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커에서 상기 리셉터클은 상기 카트리지를 고정시키는 고정수단을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커에서 상기 고정수단은 상기 카트리지 또는 이종의 카트리지가 각각 수용되는 수용체를 가압하여 본체에 고정시키는 가압부와, 상기 가압부와 상기 카트리지 또는 상기 수용체를 가압할 수 있도록 탄성력을 부여하는 탄성부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커에서 상기 천공핀은 카트리지의 바닥면이 천공된 천공부가 추출과정에서 폐쇄되지 않도록 하는 막힘방지부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커에서 상기 막힘방지부는 상기 천공핀 자체에 관통 형성된 막힘방지공인 것을 특징으로 한다.
다음으로 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커에서 기 리셉터클은 상기 본체에 안치되고, 상기 카트리지가 수용되는 수용부와 복수의 추출공을 갖는 거름망을 더 포함하여 이루어지고, 상기 거름망에 구비되어 수용된 카트리지를 거름망으로부터 분리시키는 분리수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커에서 상기 분리수단은 일측 단부가 상기 거름망의 저면에 결합되어 있는 카트리지 분리용 와이어로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커는 제조사별로 크기와 모양이 다른 카트리지 모두를 원하는 대로 선택하여 음료 등의 음료를 추출할 수 있도록 하향 볼록형의 캡바디를 구비한 유니버설 캡을 채용하고, 캡바디의 천공노즐 둘레에 하측 방향으로 돌출된 가압돌출부를 도입함으로써,
리셉터클에 수용된 다양한 카트리지의 종류에 상관없이 본체 상면을 밀폐할 수 있으며, 또 리셉터클에 수용되고, 유니버설 캡에 의하여 밀폐되어 추출용매, 특히 고온·고압의 물이 카트리지를 통과하지 않고 무단 유출되는 상황을 원천적으로 방지하면서도, 추출 완료 후 카트리지 분리 시 카트리지 커버시트의 추출 구멍을 통하여 추출 잔액이 노출되어 있는 상황을 방지할 수 있다.
또 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커는 리셉터클 본체에 분리수단을 도입하여, 카트리지 교체가 매우 쉬워 다량의 음료 추출 시 시간을 단축할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커는 이종의 카트리지를 모두 본체에 고정시킬 수 있는 고정수단을 도입하여 하나의 리셉터클만으로 이종의 카트리지 모두를 사용할 수 있기 때문에, 카트리지 교체가 매우 쉬워 이종(異種)의 카트리지에 대하여 매우 쉽고 빠르게 음료 추출을 행할 수 있다.
나아가 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커는 리셉터클에 구비된 천공핀에 막힘방지부를 도입하여, 추출과정에서 추출대상체의 카트리지의 천공부가 폐쇄되지 않는다.
또한 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커는 리셉터클에 장착되는 거름망과, 거름망에 구비된 분리수단을 도입하여, 캡슐형 카트리지뿐만 아니라, 플렌지 등이 구비되지 않아 사용자가 취급하기 어려운 알루미늄 재질의 하드 팩 타입의 카트리지를 사용할 때에도 카트리지의 교체가 매우 쉬우며, 추출대상체 분말을 거름망에 직접 수용하여 음료를 추출하더라도 사용에 불편함이 없다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 음료메이커의 제1실시예를 도시한 사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 유니버설 캡을 설명하기 위한 도면.
도 5 내지 도 12는 본 발명에 따른 고정수단 및 캡슐형 카트리지 분리수단을 설명하기 위한 도면.
도 13은 본 발명에 사용되는 캡슐형 카트리지를 설명하기 위한 도면.
도 14 내지 도 17은 본 발명에 따른 천공핀을 설명하기 위한 도면.
도 18 내지 도 21은 본 발명에 따른 음료메이커의 제2실시예를 도시한 도면.
도 22 내지 도 24는 본 발명에 따른 음료메이커의 제3실시예를 도시한 도면.
도 25는 본 발명에 따른 천공디스크를 설명하기 위한 도면.
도 26은 본 발명에 따른 음료메이커의 변형예를 도시한 도면.
도 27 내지 도 31은 본 발명에 따른 리셉터클의 변형예 및 이에 구비된 분리수단을 도시한 도면.
도 32 내지 도 37은 본 발명에 따른 카트리지 제조용 어셈블리를 설명하기 위한 도면.
도 38 내지 도 41은 본 발명에 따른 휴대용 음료메이커를 설명하기 위한 도면.
도 42 내지 도 44는 본 발명에 따른 카트리지를 설명하기 위한 도면.
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 유니버설 음료 메이커를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1 내지 도 5 를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여, 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정한다.
이하에서는 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이하의 설명에서 도 1 내지 도 13의 도면군(群)과, 도 14 내지 도 17의 도면군(群)과, 도 18 내지 도 26의 도면군(群)과, 도 27 내지 도 31의 도면군(群)과, 도 32 내지 도 37의 도면군(群)과, 도 38 내지 도 41의 도면군(群)과, 도 42 내지 도 44의 도면군(群)은 특별한 언급이 없는 한 상호 참조 부호가 무관하다.
우선 도 1 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유니버설 음료 메이커는 개구부 및 플렌지를 구비한 바디와, 상기 바디의 개구부를 덮고 플렌지에 부착되는 테두리를 구비한 커버시트를 포함하고, 추출대상체가 내장된 카트리지; 상기 카트리지가 수용되며, 저면에 추출되는 음료가 배출되는 배출공과 상기 배출공 둘레에 상측으로 돌출되어 상기 카트리지 바디의 바닥면을 천공하는 천공핀을 구비된 본체를 포함하는 리셉터클; 및 상기 리셉터클 본체의 끼움부를 덮는 하향 볼록형 캡바디를 갖는 유니버설 캡; 을 포함하여 이루어진다.
상기 카트리지(CR)는 도 13에 도시된 바와 같이, 개구부(Ca)와 플렌지(Cb)를 구비한 바디(C), 추출대상체가 상기 바디에 내장된 상태에서 상기 바디의 플렌지(Cb)에 결합되어 개구부(Ca)를 덮는 커버시트(C1)를 포함하여 이루어진다.
미설명 부호인 53B와 57은 카트리지에 바디의 내장되어 커피 추출 시 크레마 향상을 위한 거품발생수단 등이 더 구비될 수 있음을 의미한다.
상기 카트리지(CR)에서 상기 개구부(Ca) 즉, 바디의 크기는 제조사별로 다르므로 본 발명은 제조사별로 다양한 카트리지(CR)를 수용할 수 있는 리셉터클(30)을 다수 구비하고, 상기 리셉터클(30)들을 음료 추출부(11)에 탈착 가능하도록 형성하여 카트리지(CR)의 종류에 따라 리셉터클(30)을 교체하여 사용할 수 있다.
이를 위하여 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 음료추출부(11)와 음료 추출용 노즐(미도시) 등이 구비된 전단부를 제외한 상부에 이종의 리셉터클(30)들을 보관할 수 있는 보관부(11A)가 형성된다.
그리고 본 발명은 상기 보관부(11A)와 상기 음료추출부(11)를 개폐할 수 있는 제1커버덮개(15A)를 구비하여 리셉터클(30)의 보관 및 교체를 용이하도록 하였다.
본 발명은 상기 보관부를 개폐하는 제1커버덮개(15A)와 이 제1커버덮개(15A)에서 상기 음료추출부(11)만을 개폐할 수 있는 제2커버덮개(11B)를 구비함으로써, 리셉터클(30)의 교체 없이 카트리지(CR)만을 교체하여 사용할 경우 리셉터클(30)의 탈착을 용이하도록 하고, 음료 메이커의 구성부를 손쉽게 청소하여 유지할 수 있다.
본 발명의 음료 메이커를 이루는 하우징(10)은 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 음료수용부(10A)가 마치 동물이 입을 벌리고 있는 것과 같이 전방으로 개구된 형상을 가지며, 저면에는 커피 등의 잔액이 떨어져 수용되는 잔액트레이(19)가 구비되어 있으며, 분리가능한 그릴(19a)이 잔액트레이(19)의 저장 공간 상부에 구비되어 있다.
상부에는 상기 음료추출부(11)와 리셉터클(30) 보관부(11A)가 구비되어 상기 제1커버덮개(15A)와 상기 제2커버덮개(11B)에 의하여 덮여 있다.
또 도면에 도시되지 않았으나 상기 음료수용부(10A) 상부 위치에 해당하는 음료 추출부(11)의 하면에는 추출 음료 배출 노즐이 구비되어 있다. 그리고 본 발명은 열수 공급을 위하여, 또 휴대성을 위하여 물탱크가 후면에 장착된다.
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, 이를 대표하여 '추출용매'라 할 수 있고,
따라서 하우징(10)에 장착되는 물탱크 뿐 아니라 수도꼭지, 정수기, 냉온수기 등과 연결되어 공급되는 모든 물 함유 용매 공급수단일 수 있다.
또 상기 하우징(10)의 기둥부(잔액트레이(19)가 구비된 베이스와 음료 추출부(11)를 연결하는 부분)에는 통상의 커피 메이커와 같이 고온ㅇ고압의 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.
도시된 형태는 음료 메이커 중 커피 추출형 커피 메이커이나, 본 발명의 개념은 다양한 용기형 캡슐(capsule)(또는 용기(pod)) 또는 부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩 타입의 카트리지(CR) 형태에 적용될 수 있으며, 이 카트리지(CR)에 포장 제공될 수 있는 추출대상체는 커피뿐 아니라 홍차, 녹차 등일 수 있고, 따라서 본 발명은 다양한 음료 제공을 위한 카트리지(CR) 추출용 음료 메이커에까지 보호범위가 미치는 것으로 해석되어야 한다.
또 상기 하우징(10)의 '음료수용부'는 컵이 수용될 수 있도록 전방 개구된 형태를 갖는데, 이는 단지 추출된 음료가 배출되는 부분을 대표하여 도시한 것으로, 단순히(또는 악위적으로) 통상의 컵 외에 병이나 다른 용기를 수용하기 위한 구조의 것도 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
나아가 본 발명에서 '음료수용부'는 추출 음료를 공급하는 배출 노즐(도시된 구조 외에 비노출형 등 다양한 구조를 가질 수 있다)로부터 호스나 튜브를 통하여 다른 장소로 추출된 음료를 이송하여 컵, 병, 보온용기 등 다양한 용기에 담는 방식을 취하는 것도 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
그리고 본 발명의 핵심 중 하나인 유니버설 캡(53)은 도 4에 도시된 바와 같이, 제조사별로 크기와 모양이 다른 카트리지(CR)와 무관하게 이들을 모두 수용하여 사용할 수 있도록 복수의 리셉터클(receptacle)(30)을 구비한 유니버설 음료 메이커(M)에 사용될 수 있다.
유니버설 캡(53)은 카트리지(CR)가 수용된 리셉터클(30)을 덮고, 추출용매, 특히 고온·고압의 물이 카트리지를 통과하여 추출대상체(주로, 음료 분말)에 대한 추출을 행하도록 하며, 추출 없이 맹물이 무단 배출되는 상황을 방지하는 기본 기능과, 형상과 크기가 다른 이종 카트리지를 도입하여 이들 이종 카트리지 모두에 대하여 하나의 캡을 범용적으로(universal) 사용하여도 밀폐성을 보장하여 추출 용매가 추출 없이 무단 배출되는 상황을 방지하는 기능을 하며, 이를 위하여 유니버설 캡(53)은 복수의 밀폐부를 구비하고 있다.
도시된 카트리지(CR)는 캡슐(capsule)(또는 용기(pod)) 형태인데, 필요에 따라 부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩 타입의 카트리지 형태 또는 하드 팩 타입의 카트리지 또는 추출대상체 분말이 직접 수용되는 리셉터클에도 유니버설 캡을 적용할 수 있다.
카트리지(CR)의 개구부(Ca)는 가능한 진공포장 상태에서 커버시트(C1)가 덮여 카트리지(CR) 상부 플렌지(Cb)에 부착되는 형태이다.
용기형 카트리지(CR)는 커버시트(C1) 및 카트리지(CR) 저면의 천공이 필수적이어서, 추출용매 유통수단으로써 천공노즐(53a)을 본질로 하는 상부 파괴수단과, 천공핀(55a)을 본질로 하는 하부 파괴수단이 구비된다.
이어서 근래 사용자의 기호에 따라 그에 맞는 다양한 종류의 커피 수요가 증가함에 따라 많은 제조사가 많은 종류의 카트리지를 출시하고 있고, 이에 따라 제조사별로 카트리지의 크기 또는 형태가 매우 다양하게 형성되므로 교체 가능한 복수개의 리셉터클을 사용한다 하더라도 수많은 카트리지를 모두 사용할 수 있는 음료 메이커를 제공하는 데에는 그 한계가 있다.
이에 본 발명은 상기 리셉터클에 다양한 크기의 카트리지 즉, 이종(異種)의 카트리지 모두를 고정시킬 수 있는 고정수단을 도입하여 상술한 리셉터클들의 교체를 통해 이종(異種)의 다양한 카트리지에서 음료 추출을 행할 뿐만 아니라, 하나의 리셉터클을 이용하여 이종의 카트리지를 사용할 수 있도록 함으로써, 상술한 한계를 극복하여 모든 종류의 카트리지를 하나의 음료 메이커로 사용할 수 있도록 하였다.
이를 위해 본 발명의 고정수단(110)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 카트리지(CR)를 가압하여 본체(30')의 끼움부(30A)에 고정시키는 가압부(111)와, 상기 가압부(111)가 상기 카트리지(CR)를 가압할 수 있도록 탄성력을 부여하는 탄성부(114)를 포함하여 이루어진다.
상기 가압부(111)는 상기 본체(30')의 끼움부(30A) 둘레에 구비되어 상기 탄성부(114)의 탄성력에 의하여 끼움부(30A) 중앙 방향을 향하여 카트리지(CR)의 외측면을 가압하여 고정되도록 할 수 있다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 가압부(111)는 본체(30') 내측 방향으로 탄성 지지되고 있으므로, 카트리지(CR)가 끼움부(30A)에 끼워지지 않은 경우에는 상기 가압부(111)가 본체(30')의 내벽과 소정 간격 내측방향으로 이격하여 구비되고, 이후 카트리지(CR)가 끼움부(30A)에 삽입되면, 상기 가압부(111)는 카트리지(CR)의 직경에 맞춰 본체(30') 외측 방향으로 밀리면서 카트리지(CR)가 삽입되고, 삽입이 완료되면 가압부(111)는 탄성력을 이용하여 카트리지(CR)를 정위치에 고정시킬 수 있다.
이때 카트리지(CR)의 크기, 즉 직경이 본체(30')의 끼움부(30A)의 직경과 동일하거나 본체(30') 끼움부(30A)의 직경보다 다소 작을 때에는 끼움부(30A)에 내장되는 고정수단(110)을 통해 카트리지(CR)의 고정이 용이하나,
도 8에 도시된 카트리지(CR)와 같이, 카트리지(CR)의 직경과 본체(30') 끼움부(30A)의 직경의 차이가 클 경우, 상기 가압부(111)는 끼움부(30A)와 카트리지(CR)의 직경 차이만큼 내측에 위치하여야 하므로, 상대적으로 작은 직경을 갖는 카트리지(CR)의 경우 안정되게 고정되지 않을 수 있다.
이에 본 발명은 이종(異種)의 카트리지(CR)가 각각 수용될 수 있는 끼움부(31A)를 갖는 수용체(31)를 도입하여 상기 수용체(31)가 본체(30')의 끼움부(30A)에 장착되도록 하였다.
즉, 상기 수용체(31)를 이용할 경우 상기 본체(30')의 끼움부(30A)는 수용체(31) 장착부로써 기능하고, 카트리지(CR)가 끼워지는 수용체(31)의 내부공간이 카트리지 끼움부(31A)로 기능하게 되는 것이다.
따라서 본 발명은 상기 수용체(31)를 카트리지(CR) 종류에 따라 다양하게 다수 확보하고, 상기 카트리지(CR) 보관부를 활용하여 상기 수용체(31)를 보관할 수 있도록 함으로써, 사용자는 기호에 맞게 다양한 카트리지(CR)를 선택하여 음료 추출을 행할 수 있게 된다.
본 발명은 복수개의 리셉터클(30)과 이 리셉터클(30)에 수용될 수 있는 다수의 수용체(31)를 도입함으로써, 리셉터클(30)과 수용체(31)의 조합에 따라 다양한 이종의 카트리지(CR) 모두를 하나의 음료 메이커만을 사용하여 음료 추출을 수행할 수 있어, 궁극적으로 멀티 음료 메이커의 제공이 가능해진다.
그리고 본 발명은 상기 고정수단(110)의 가압부(111)를 상기 카트리지(CR) 또는 상기 수용체(31)의 외측면을 가압하여 고정하는 한 쌍의 가압편(112)으로 구성되도록 하고,
상기 고정수단(110)의 탄성부(114)를 상기 가압편(112)과 각각 연결되어 힌지 결합된 한 쌍의 탄성편(115) 및 상기 탄성편(115) 사이에 구비되어 탄성편(115) 각각이 상호 멀어지는 방향으로 탄성력을 발휘하는 탄성체(116)를 포함하여 이루어지게 함으로써, 카트리지(CR) 또는 수용체(31)를 보다 안정되고 정확한 위치에 본체(30')에 장착되어 고정되도록 하였다.
한 쌍의 가압편(112)과 탄성편(115)으로 구성되는 고정수단(110)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 탄성편(115)의 힌지 결합부(115A)를 중심으로 상호 반대 방향으로 스윙되고(즉, 흡사 가위와 같이) 따라서 탄성편(115) 사이에 구비된 탄성체(116)가 탄성편(115)들이 상호 멀어지는 방향으로 탄성력을 발휘하게 되므로, 가압편(112)은 카트리지(CR) 또는 수용체(31)가 본체(30')에 장착되지 않을 때에는 가압편(112)이 본체(30') 내측 방향으로 스윙된 상태가 되고(즉, 가압편(112)의 말단부가 서로 근접하여 이동한 상태) 카트리지(CR) 또는 수용체(31)를 본체(30')에 장착하게 되면 가압편(112)이 벌어지면서 탄성체(116)의 탄성력에 의하여 벌어지는 반대 방향으로 카트리지(CR) 또는 수용체(31)를 가압하여 안정된 고정이 가능하게 되는 것이다.
즉, 카트리지(CR)의 직경과 본체(30')의 끼움부(30A)의 직경과 동일하거나 비슷할 경우(즉, 별도의 수용체(31)를 필요로 하지 않을 경우) 사용자는 종래 음료 메이커를 사용할 때와 같이, 카트리지(CR)만을 본체(30')의 끼움부(30A)에 삽입하여 음료 추출을 행하고,(이때 수용체(31)들은 상기 보관부에 보관된다)
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본체(30')에 비하여 상대적으로 작은 직경의 카트리지(CR)를 사용할 경우 각 카트리지(CR)에 맞는 수용체(31)를 선택하여 카트리지(CR)를 수용체(31)의 끼움부(31A)에 끼운 후 수용체(31)를 리셉터클(30)에 장착하여 음료 추출을 행할 수 있다.
상기 탄성체(116)는 공지의 코일 스프링, 판스프링 등으로 활용 가능하며, 본 발명은 유사 'ㄷ'자 형상의 핀스프링을 활용하여 고정수단(110)을 통한 카트리지(CR) 또는 수용체(31)의 고정이 용이하도록 하였다.
상기 핀스프링 형태의 탄성체(116)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 탄성연결부(116a)와, 상기 탄성연결부 양측 말단에서 내측방향으로 탄성력을 발휘하도록 절곡된 탄성절곡부(116b) 및 이 탄성절곡부의 말단에서 외측 방향으로 절곡 형성되어 상기 가압편(112)에 형성된 결합부에 삽입되어 결합되는 탄성결합부(116c)를 포함하여 이루어진다.
상기 탄성편(115) 및 상기 가압편(112)은 상기 탄성체(116)의 탄성절곡부와 탄성결합부가 삽입되는 삽입홈(112a)이 구비되어 있다. 상기 탄성체(116)는 탄성절곡부가 내측방향으로 탄성력을 발휘하므로 탄성편(115)들에 형성되어 상호 결합된 힌지결합부(115A)를 축으로 가압편(112)이 내측방향으로 오므라지는 상태를 유지할 수 있게 된다.
그리고 상기 리셉터클 본체(30')는 상기 탄성편(115)들이 내장되는 수용공간(39C)을 갖는 손잡이(39)를 구비하여 후술하는 분리수단으로써의 가압부재와 함께 탄성편(115)들이 외부로 노출되지 않도록 하며, 사용자가 파지하여 사용할 수 있는 손잡이로 활용하는 것이 바람직하다.
이어서 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 고정수단(110)의 가압편(112) 말단부에 고정돌기(113)를 도입하여 수용체(31)의 전후 유동을 방지하도록 하였다.
즉 도 5와 같이, 카트리지(CR)를 리셉터클 본체(30')에 직접 끼워 사용할 경우 직경이 서로 동일하거나 비슷하므로 가압편(112)의 가압만으로 전후좌우 안정된 고정이 가능하나, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 수용체(31)의 직경이 본체(30')의 직경이 다를 경우(특히 도 7과 같이, 수용체의 직경이 많이 작을 경우)
상기 수용체(31)와 상기 본체(30')의 내벽 사이에 소정 간격 이격될 수밖에 없고, 따라서 상기 한 쌍의 가압편(112)이 수용체(31)의 양쪽 외측면을 가압하면, 손잡이가 형성된 방향을 전방으로 하였을 때, 수용체(31)가 본체(30') 내부에서 좌우 방향으로의 유동이 방지될 수 있으나, 가압편(112)의 가압 방향과 직교되는 방향, 즉 전후 방향으로 이격공간이 형성되므로 수용체(31)가 전후 유동하여 정확한 위치에 고정되지 않을 수 있다.
따라서 본 발명은 가압편(112)의 말단부에 상측 방향으로 돌출 형성된 고정돌기(113)를 구비하고, 상기 수용체(31)들 각각에 상기 고정돌기(113)가 삽입될 수 있은 대응삽입홈(31B)을 구비하여 고정돌기(113)에 의하여 수용체(31)가 전후 방향으로 유동하지 않도록 하였다.
상기 고정돌기(113)는 후술하는 카트리지(CR) 분리수단으로 활용되며, 이에 관하여는 후에 상세히 설명한다.
이어서 본 발명의 리셉터클(30)은 본체(30')의 내부공간에 내장되는 거품증가체(131)를 포함하여 이루어진다. 상기 거품증가체(131)는 상기 음료 추출이 행해진 후 카트리지(CR)로부터 배출되는 음료를 리셉터클(30) 저면에 구비된 배출공(131A)으로 안내하여 음료가 음료추출부의 배출노즐로 원활하게 배출되는 기능을 갖는다.
상기 거품증가체(131)는 접시형상으로 중앙에 음료 안내공(131A)이 구비되어 있으며, 외벽에서 안내공을 향하여 하향 경사지도록 형성된다.
다음으로 본 발명에 따른 리셉터클(30)은 상기 본체(30') 또는 상기 수용체(31)의 끼움부(30A)에서 상기 카트리지(CR)를 분리시키기 위한 분리수단(120)을 포함하여 이루어진다.
상기 분리수단은 상기 탄성편(115)과 결합되면서 상기 본체(30')에 힌지 결합되어 있는 가압부재(121)로 구성된다. 상기 가압부재(121)는 회동결합부(123)을 구비하여 상기 본체(30')의 손잡이(39)에 힌지축(123a)으로 결합되어 상하 방향으로 스윙 회동을 하도록 형성된다.
상기 가압부재(121)는 도 5의 일점쇄선 원내 확대 사시도에 도시된 바와 같이, 상기 탄성편(115)에 형성된 힌지결합부(115A)에 구비된 결합공에 결합되는 연동돌기(126)를 포함하여 이루어져 가압부재에 의하여 탄성편(115) 및 가압편(112)이 연동하여 시소운동을 하게 된다.
따라서 상기 가압부재(121)를 가압할 경우 상기 가압부재(121)와 연동되도록 결합된 탄성편(115) 역시 하강 스윙 운동을 하게 되고, 상기 탄성편(115)의 스윙에 의하여 상기 가압편(112)이 상기 힌지축을 중심으로 시소운동하게 되어 승강 스윙되면서 상기 고정돌기(113)가 상기 본체(30')의 측벽상부 또는 상기 수용체(31)의 플렌지에 얹어진 카트리지(CR)의 플렌지 하부를 상측 방향으로 가압하여 카트리지(CR)를 본체(30') 또는 수용체(31)로부터 이탈시킬 수 있다.
상기 가압부재(121)는 리셉터클 본체의 측벽상부 일부를 형성하는 측벽부(122)를 포함하여 이루어지며, 저면에는 가압 후 복귀를 위한 코일스프링(124)이 결합되는 결합부(125)가 구비되어 있고, 상기 손잡이(39)에는 코일스프링 안치부(39b)가 형성되어 있다.
또 상기 손잡이는 가압부재(121)가 하강 스윙되었을 때 하측으로 돌출된 연동돌기(126)에 의하여 스윙 운동이 간섭받지 않도록 하는 돌기홈(39c)이 구비된다.
또 상기 수용체(31)의 플렌지(31a)는 가압부재(121)에 의한 가압편(112)의 승강을 위하여 대응삽입홈(31B)을 기준으로 전, 후의 두께가 달리 형성되는 것이 바람직하다.
이어서 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 유니버설 캡은 캡바디 천정이 아래로 돌출되어 있는데, 부드럽게 구배형태로 돌출된 이 캡바디 천정으로 인하여 고온·고압의 추출용매가 유통수단(50)의 노즐, 즉 천공노즐(53A)에서 분출되어 카트리지(CR) 내부를 채울 경우 보다 더 빠르게 카트리지(CR)의 커버시트(C1)가 천정(Tc)에 밀착될 수 있다.
이하에서는 상술한 구배형태로 돌출된 캡바디 천정을 갖는 유니버설 캡의 구현예를 보다 상세히 설명한다.
상기 유니버설 캡(53)은 도 4에 도시된 바와 같이, 하향 볼록형 캡바디(T)를 구비할 수 있다. 상기 카트리지(CR)의 커버시트(C1)는 카트리지(CR) 내부를 밀폐하고 있으나, 상하 방향으로 소정의 변형이 가능하고, 상술한 바와 같이, 유통수단을 통한 고온, 고압의 물이 카트리지(CR) 내부로 분출될 경우 상기 커버시트(C1)는 열수의 수증기와 열수의 팽창 압력에 의하여 상측으로 부풀어 오른다.
상기 커버시트(C1)가 상측으로 부풀어 오를 경우 부푼 공간만큼의 카트리지(CR) 내부 압력 저하가 발생되어, 고온·고압의 열수를 통한 음료 추출의 기능이 저하될 수 있다.
따라서 본 발명은 하향 볼록형 캡바디(T)를 도입하여 후술하는 락킹부재(40)를 통해 상기 유니버설 캡(53)이 하강하여 밀폐 상태를 유지할 경우 상기 카트리지(CR)의 커버시트(C1)를 하측으로 가압 변형시킴으로써, 커버시트(C1)가 부풀어 오르는 것을 방지하여, 카트리지(CR) 내부 공간의 압력을 증대시켜 고온·고압의 열수에 의한 음료 추출기능을 극대화할 수 있다.
즉, 구형상의 천정(Tc)을 갖는 상기 하향 볼록형 캡바디(T)는 천정(Tc)의 일부 또는 모두가 상기 카트리지(CR)의 커버시트(C1)에 밀착하여 하측을 향하여 가압 변형시킴으로써, 카트리지(CR) 내부의 압력을 상승시킴과 동시에 추출용매 분출에 따른 커버시트(C1)의 부풀음 현상을 방지할 수 있다.
또한 상기 구형상의 천정은 도 4에 도시된 바와 같이, 다양한 크기로 이루어진 카트리지(CR)의 커버시트(C1)를 종류에 상관없이 모두 밀착하여 밀폐할 수 있으므로 본 발명은 이종(異種)의 카트리지(CR) 추출을 손쉽게 행할 수 있다.
즉, 상술한 바와 같이, 본 발명은 다양한 종류와 크기를 갖는 카트리지(CR)를 수용할 수 있는 리셉터클(30)들을 도입하여 사용자의 기호에 맞는 음료 추출을 손쉽게 행할 수 있도록 하는 것이 주목적 중 하나인데, 상기 구형상의 천정(Tc)을 갖는 하향 볼록형 캡바디(T)를 도입하여 상이한 지름을 갖는 카트리지(CR) 모두를 안정되게 밀폐시키는 것이 바람직하다.
도 4b에서 크기를 달리하는 카트리지의 커버시트를 상기 하향 볼록형 캡바디가 가압 밀폐하는 모습을 확인할 수 있으며, 설명의 편의를 위하여 리셉터클의 크기를 달리하여 도시하고 있으나, 본 발명은 리셉터클의 교체를 통해 다양한 카트리지에서 음료를 추출하는 것을 주된 목적으로 하므로 상기 리셉터클이 장착부에 결합되기 위하여 같은 크기로 형성되고 내부의 카트리지 수용부만의 크기가 달라짐은 당연한 것이므로 도면에 의하여 본 발명의 권리 해석이 제한되어서는 안될 것이다.
또, 음료추출이 완료되면 카트리지(CR) 내부의 압력이 내려가는데, 본 발명은 상기 구형상의 천정을 갖는 캡바디를 도입함으로써, 구형상의 천정(Tc)에 의하여 하측으로 가압 변형된 상기 커버시트(C1)는 유니버설 캡(53)의 가압이 해제되어도 하측으로 변형된 상태를 유지하게 되므로,
고온의 추출 용매가 천공된 구멍을 통하여 일부 유출되더라도, 중앙 하측으로 변형된 상기 커버시트(C1)에 의하여 유출된 용매는 자중에 의해 카트리지(CR) 내부로 흘러들어가게 됨으로써, 사용자가 카트리지(CR)의 교체나 제거 시에 커버시트(C1) 상면의 잔존 열수에 의한 화상 등의 사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한 도 4에 도시된 캡바디(T)는 카트리지(CR)의 플렌지(Cb)와 접촉하여 하강에 따른 밀폐부들이 형성됨으로써, 견고한 밀폐력 확보와 함께 구조 단순화에 따른 제조 용이성 향상과 제작 단가의 저감효과를 동시에 기대할 수 있다.
이어서 본 발명에 따른 캡바디(T)는 천공노즐(53a) 둘레 따라 하측 방향으로 돌출되어 상기 카트리지의 커버시트(C1)를 가압하는 가압돌출부(T1)가 구비된다.
상기 가압돌출부(T1)는 원형의 형태로 캡바디(T)의 천정에서 천공노즐과 소정 간격 이격된 위치에서 하측 방향으로 돌출된다.
상기 가압돌출부(T1)의 돌출 높이는 상기 천공노즐(53a)의 하측 최단부 위치보다 높게 형성되어 유니버설 캡(53)이 하강하였을 때 천공노즐(53a)이 카트리지(CR)의 커버시트(C1)에 최선(最先)으로 접촉하면서 천공이 이루어진 후 상기 가압돌출부(T1)가 카트리지(CR)의 커버시트(C1)에 접촉하여 천공된 구멍의 주변 부위를 하측 방향으로 가압하여 열수 공급 시 커버시트가 부풀어 오는 것을 방지한다.
이때 열수의 압력으로 인하여 천공된 구멍으로 열수의 일부가 역류하더라도 상기 가압돌출부(T1)가 커버시트의 중앙부위를 가압하여 눌러진 상태이므로 열수 공급이 완료되면 커버시트(C1)로 역류한 열수의 잔수는 중령에 의하여 천공된 구멍으로 다시 흘러들어가게 되는 것이다.
그리고 상기 가압돌출부는 상기 천공노즐 둘레를 따라 이격하여 하측방향으로 돌출된 복수개의 돌출돌기(T2)로 구성될 수 있다.
상기 돌출돌기(T2)들 간에 이격된 공간을 통해 역류한 열수가 통과하여 하향 볼록형 캡바디(T)와 커버시트(C1) 사이에 형성된 여유공간으로 흘러들 수 있으므로 열수의 역류량이 많더라도 커버시트가 파손되지 않으며, 열수의 공급이 완료되면 역류한 잔수가 이격공간과 천공된 구멍을 통해 다시 카트리지 내부로 흘러들어가게 된다.
다음으로 도 14 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 수용체(31)는 저면(332)의 둘레를 따라 형성된 측벽(331a)을 통해 내부 공간이 카트리지의 끼움부(31A)가 형성되며 끼움부(31A) 상부는 개구되어 있다.
상기 끼움부(31A) 둘레의 측벽 상부는 카트리지가 수용될 때 카트리지의 플렌지(Cb)가 지지되도록 외측방향으로 돌출된 보조측벽(331b)이 구성된다.
상기 수용체(31)의 저면(332)은 하측 중앙을 향해 오목한 접시형태 또는 평평한 형태 등으로 형성되며, 본질적으로 상기 끼움부(31A)와 상기 저면(332) 등의 형상 및 크기는 카트리지에 따라 변형된다.
상기 수용체(31)의 저면(332) 중앙에는 추출된 음료가 수용체(31)의 외부로 배출되기 위한 중앙 배출공(333)이 구비된다.
그리고 상기 배출공(333) 둘레에는 카트리지 바닥면을 천공시키기 위한 천공핀(55)이 방사상으로 구비된다.
상기 천공핀(55)은 유사 삼각형 형태로 이루어져 상측 단부가 하측보다 폭이 좁은 첨단부(55a)로 형성되어 카트리지 바닥면의 천공이 쉽게 이루어지도록 한다.
상기 천공핀(55)은 수용체의 저면에서 수직 방향으로 상향 돌출되어 있는데, 제작 용이성 확보를 위하여 저면(332)의 일부를 절개하여 상향 돌출되도록 구비하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 천공핀(55)을 별도의 구성을 통해 수용체(31) 저면(332)에 결합시키지 않고, 저면(332)을 천공핀(55)의 유사 삼각형 형태 중 양측 사변 부분과 첨단부(55a)만을 절개한 상태에서 절개된 부분을 상측방향으로 들어올려 형성된다.
그리고 상기 천공핀(55)의 모양 및 크기는 음료메이커 또는 카트리지의 제조사별 종류에 따라 달라질 수 있으며, 도면에 도시된 유사 삼각형 형태 또는 삼각뿔 형태의 천공핀만이 아니라 유사 사다리꼴 형태 유사 직사각형 형태 등으로 변형될 수 있다.
또한 상기 천공핀(55)을 수용체의 저면을 통해 형성할 때 저면(332)에 형성되는 구멍은 체류관통부(334)로 기능하는데, 이와 관련해서는 후술하도록 한다.
또한 본 발명은 상기 천공핀에 막힘방지부를 도입하여 카트리지의 음료 추출 과정 중에 카트리지의 천공부가 폐쇄되지 않도록 한다. 상기 막힘방지부는 추출 음료의 유동을 간섭하지 않는 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
이어서 상기 막힘방지부를 갖는 천공핀의 실시예를 설명하도록 한다.
본 발명은 상기 막힘방지부로써, 상기 천공핀(55)을 관통하여 형성된 막힘방지공(335)을 포함하여 이루어진다.
상기 막힘방지공(335)은 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 천공핀(55)이 카트리지의 바닥면을 천공하여 내부로 삽입된 후 음료가 추출될 때 카트리지 내부에서 추출된 음료의 유동 및 카트리지 내부의 고압, 고열에 의하여 추출대상체의 분말이 천공핀(55) 주변에 뭉치게 되어 추출된 음료가 천공된 천공부를 통해 수용체(31) 저면(332)의 배출공(333)으로 원활하게 이동하여 배출되지 못하는 것을 방지한다.
즉, 통상적으로 카트리지는 연질의 합성수지 재질로 이루어져 바닥면 천공이 쉽게 이루어지고, 따라서 천공핀(55)이 바닥면을 천공하게 되면 바닥면이 비정형(非定型)으로 파괴되면서 천공부가 형성되고,
이때 수직방향으로 상향 돌출된 천공핀(55)은 천공핀(55)의 주변으로 유동하여 상기 천공부로 배출되는 음료의 유동을 간섭하게 되고(즉, 비정형(非定型)의 천공부로 인하여 천공핀(55) 주변의 천공부의 크기가 제각각이어서 유체(추출된 음료)의 특성 상 하나의 천공부에서 상대적으로 면적이 넓은 부분으로 음료의 유동이 몰리게 되는데, 이때 천공핀(55)이 음료의 유동을 방해하는 요소로 작용한다.)
이러한 천공핀(55)의 간섭은 열수 투입에 의한 카트리지 내부의 고압, 고열이 더해져 추출대상체의 분말이 천공부 주변으로 몰리면서 압축되어 천공부를 막는 결과를 초래하여, 종국적으로 천공부를 통한 음료의 배출이 원활하지 않게 되어 추출시간을 증가시키거나, 추출되는 음료의 양이 줄어드는 결과를 초래할 수 있다.
그러나 본 발명은 상기 막힘방지공(335)을 통해 천공핀(55)의 양면을 소통시킴으로써, 음료의 유동이 자유롭게 이루어져 분말의 쏠림 및 내부 압력의 증가를 저감시켜 분말에 의하여 천공부가 막히게 되는 것을 방지하게 되는 것이다.
상기 막힘방지공(335)의 형태는 다양하게 이루어질 수 있으며, 형성 위치는 천공핀(55)의 길이방향을 따라 다양한 위치에 구비될 수 있으나, 음료의 유동에 따른 분말의 몰림 현상을 감안하여 상대적으로 천공핀(55)의 하부 위치에 구비되는 것이 바람직하며, 상기 막힘방지공(335)의 일부는 천공핀(55)의 하부 위치에 구비되고, 상기 막힘방지공(335)의 다른 일부는 천공핀(55)과 연결된 수용체(31)의 저면(332)에 구비되는 것이 보다 바람직하다.
즉, 상기 막힘방지공(335)은 저면(332)에서 천공핀(55)이 상측 방향으로 돌출되어 절곡되면서 연결된 연결부에 걸쳐 상호 연결된 수직공(335a)과 수평공(335b)으로 구성되어 종단면 형상이 유사 'ㄴ'자 형태를 이루게 된다.
또 상기 천공핀(55)은 상기 막힘방지부로써, 돌출 방향의 중앙을 따라 양측 단부가 수용체(31) 내측 방향으로 절곡되도록 하는 절곡부(56)를 더 포함한다.
상기 절곡부(56)를 통해 상기 천공핀(55)은 횡단면 형상이 유사'V'자형으로 이루어져 카트리지 바닥면에 천공되는 천공부의 면적을 증대시키고, 아울러 각각의 천공핀(55)에 따라 비정형(非定型)으로 천공되는 천공부를 상대적으로 정형의 형태로 형성되도록 함으로써, 음료 정체에 따른 천공부의 막힘 현상을 방지할 수 있다.
이어서 상기 수용체(31)는 배출공(333) 둘레의 저면(332)에 상기 카트리지에서 추출된 음료를 상기 배출공(333)으로 유도하는 막힘방지유도로(336)가 구비되어 있다.
이는 카트리지가 수용체(31)의 끼움부(31A)에 끼워진 후 음료 추출이 이루어지면 카트리지를 하측으로 가압한 상태에서 카트리지의 바디와 수용체(31)의 내측면이 상호 밀착되기 때문으로(밀착되더라도 유체의 특성 상 미세간극으로 소량의 음료가 배출공으로 이동될 수 있다.) 상기 막힘방지유도로(336)를 통해 추출된 음료가 배출공(333)으로 유도되어 거품증가체(131)로의 배출이 원활하게 진행되도록 함으로써, 상기 막힘방지부의 구성들과 함께 카트리지의 천공부가 추출 과정 중에 폐쇄되지 않도록 한다.
상기 막힘방지유도로(336)는 천공핀(55) 내측의 체류관통부(334)와 중앙의 배출공(333) 사이의 수용체 저면(332)이 연통되도록 구성되어 상기 체류관통부(334)와 상기 배출공(333)을 이어주는 기능을 한다.
상기 막힘방지유도로(336)는 상기 수용체(31)의 저면(332)이 절단되어 뚫린 상태로 형성될 수 있다.
또한 상기 막힘방지유도로(336)는 상기 수용체의 저면에 구비되는 요부(凹部) 또는 철부(凸部), 또는 이들 모두로 구성된다. 상기 요부 또는 철부는 프레스 등의 방식을 통해 상기 배출공(333)과 상기 체류관통부(334)사이의 저면 일부가 상측 또는 하측으로 절개된 후 상기 요부 또는 철부의 절개부로 인하여 상기 체류관통부와 상기 배출공을 이어주는 터널 형태로 구비되는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는 상기 체류관통부(334)와 상기 배출공(333) 사이의 저면(332)이 상측으로 절곡되면서 연결부(336A)가 구성되고, 상기 연결부의 하부 공간이 터널형태의 막힘방지유도로(336)로 형성되어 제조의 용이성을 확보함과 동시에, 카트리지 바닥면과 수용체의 저면 사이에 이격공간이 형성되도록 함으로써, 상기 막힘방지부를 통한 천공부의 폐쇄 방지 기능을 극대화할 수 있다.
상기 막힘방지유도로(336)를 형성하는 연결부(336A)는 카트리지(CR)가 끼움부(31A)에 수용될 때 카트리지 바닥면의 중앙부분과 수용체(31)의 저면(332) 중앙부분 사이가 소정간격 이격되도록 함으로써 여유 공간을 확보하여 수용체(31) 내부에 체류하는 음료가 배출공(333)으로 배출되지 않고 역류하는 것을 방지할 수 있으며, 이와 관련해서는 후세 상세히 설명한다.
한편 본 발명은 상기 천공핀(55) 형성 시 바닥면 일부에 체류관통부(334)가 형성되어 있다. 따라서 천공부를 통해 배출된 음료는 상기 체류관통부(334)에서 막힘방지유도로(336)를 따라 배출공(333)으로 유도된다.
이때 상기 수용체(31) 하부에 결합된 거품증가체(131)의 소통공(131A)은 음료의 거품 발생을 증대시키기 위하여 그 직경이 좁게 형성되기 때문에 카트리지에서 배출되는 음료의 양보다 거품증가체(131) 외부로 배출되는 양이 적을 수밖에 없다.
따라서 상기 카트리지(CR)와 상기 수용체(31)가 밀착된 상태에서 음료가 체류하여 대기할 수 있는 공간이 매우 적기 때문에 카트리지와 수용체(31) 사이의 공간의 내부 압력이 음료에 의하여 증대된다.
이렇게 카트리지와 수용체(31) 사이에 체류하는 음료의 내부 압력이 증대되면 음료가 하부로 배출되지 못하여 카트리지 내부로 다시 역류하게 되거나, 수용체(31)의 측벽(331a)과 카트리지 바디의 측벽(331a) 사이로 역류하여 소통공(131A)이 아닌 다른 간극으로 음료가 유출될 수 있다.
따라서 본 발명은 상기 체류관통부(334)를 통해 카트리지를 빠져나온 음료가 거품증가체(131)로 이동하기 전 체류하여 대기할 수 있는 여유 공간을 확보함으로써 상기한 문제점을 해결할 수 있다.
나아가 상기 체류관통부(334)는 추출되는 음료의 일부를 상기 배출공(333)을 거치지 않고 바로 상기 거품증가체(131) 내부로 이동할 수 있는 통로로 이용되어 음료 정체에 의한 내부 압력 증가를 저감시킬 수 있다.
다음으로 본 발명의 수용체(31)는 상기 천공핀(55)들 사이의 저면(332)을 관통하여 형성되어 하부에 결합되는 거품증가체와 연통되도록 하는 복수개의 추출음료 지체부(337)가 더 구비되어 있다.
상기 지체부(337)는 열수 투입에 따른 카트리지 팽창에 의하여 카트리지와 수용체(31)가 밀착되면서 공기의 흐름을 막아 압력 균형이 발생하여 유체가 수용체(31) 외부로 배출되지 못하는 것을 방지함과 동시에, 카트리지 바닥면의 외측과 수용체(31) 저면의 내측 사이의 미세 간극을 통해 음료가 스며들면 스며든 음료가 상기 지체부(337)를 통해 상기 거품증가체(131) 내부로 이동되는 통로로서 기능하며, 상기 배출공(333) 또는 상기 지체부(337)를 통해 직접 거품증가체로 이동되는 추출음료의 유동을 간섭하고 지체시키면서 통과되도록 하여 추출음료의 거품(또는 크레마(Crema; 추출음료가 커피인 경우))의 증가에 일조할 수 있다.
즉 본 발명은 막힘방지공(335)을 구비한 천공핀(55)에 의하여 천공된 천공부로 배출되는 음료가 상기 막힘방지유도로(336), 상기 체류관통부(334), 상기 지체부(337), 상기 배출공(333) 등을 통해 복합적으로 유동되면서 거품증가체(131)로 이동되어짐으로써, 음료의 유동 거리를 증가시켜 일종의 거품 발생 증대 수단으로써 기능함과 동시에, 음료가 거품증가체(131)로 원활하게 이동하면서 내부 압력 증가를 억제시켜 음료 추출 시간이 단축되면서도 음료의 질을 향상시킬 수 있다.
이어서 상기 거품증가체(131)는 접시 형상으로 이루어져 내부에 상기 수용체(31)의 하부가 끼워지도록 하는 끼움부(132)를 갖고, 상기 끼움부(132)의 바닥면 중앙에는 추출된 음료가 음료추출부의 배출 노즐 등과 연결되어 최종 배출되도록 하는 소통공(131A)이 구비되어 있다.
상기 소통공(131A)은 음료 메이커 등의 배출 노즐과 연통되어 있으며, 상기 소통공(131A)을 통과하는 음료는 소통공(131A)의 구조에 의하여 거품이 증가되면서 외부로 배출된다.
이를 위하여 상기 소통공(131A)은 상부에서 하부로 가면서 지름이 가변되어, 협(狹)-광(廣)-협(狹) 크기를 갖는 제1 내지 제3 소통부(131a, 131b, 131c)로 구성되거나 ,
더 바람직하기로는 협(狹)-광(廣)-협(狹)-광(廣)-협(狹)의 크기를 갖는 제1 내지 제5 소통부(131a, 131b, 131c, 131d, 131e)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 거품증가체(131)를 제조하는 경우, 1mm 보다 작은 크기를 갖는 소통공(131A)이 막힐 수 있는데, 추출액의 압력에 의하여 소통공(131A)이 변형(하부로 쳐지는 형태로 변형됨)되는 경우, 소통공(131A)의 광(廣)폭 부위인 제2 및 제4 소통부(131b, 131d)로 인하여 협(狹)폭 부위인 제1, 제3, 제5 소통부(131a, 131c, 131e)가 확장될 수 있어, 그만큼 소통공(131A)이 막히지 않도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
또 거품증가체(131)의 소통공(131A)은 도 19의 우측 일점쇄선 원내 단독 확대 사시도에서 확인할 수 있는 바와 같이, 제1소통부보다 큰 제2소통부, 제2소통부보다 작은 제3소통부, 제3소통부보다 큰 제4소통부, 제4소통부보다 작은 제5소통부가 상부에서 차례로 형성되어 있으며,
상세한 크기(각 소통부의 평단면도를 관찰했을 때, 각 단면적의 크기)는 제2소통부 ≒ 제4소통부 〉 제5소통부 〉제1소통부 〉제3소통부의 크기를 갖는다.
그러나 제1소통부 ≒ 제3소통부 ≒ 제5소통부의 크기여도 무방하며, 가능한 제1 내지 제3 또는 제1 내지 제5의 소통부 크기가 서로 다른 것이 바람직하다. 이에 따라 각 소통부에서의 압력차이로 거품 또는 크레마의 양이 증가되는 효과를 얻을 수 있다.
필요에 따라 상기 소통공(131A)에서 지름이 가변되어 협(狹)폭과 광(廣)폭이 반복되는 소통부의 수는 더 증가될 수 있으며, 박판 형태의 거품증가체(131) 바닥면에 형성된 소통공(131A)의 구조는 상호 이격된 형태로 복수 개 구비될 수 있다.
이어서 도 8 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 분리수단의 여러 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
상기 분리수단은 제1실시예로써, 도 8a에 도시된 바와 같이, 가압부재와 이탈체로 대별되는 제1분리부재로 구현할 수 있는데, 상기 제1분리부재(33)는 상기 카트리지(CR)의 플렌지(Cb)가 지지되는 리셉터클 본체(30')의 상부측벽(30'a)에 상하 방향으로 관통하여 형성된 분리홀(34)에 인출입되는 제1분리부(33D)와, 상기 제1분리부(33D)와 연결되고 승강축(33C)을 구비한 제1연동부(33B)와, 상기 제1연동부(33B)와 연결된 제1작동부(33A)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1연동부(33B)와 상기 제1작동부(33A)의 연결부에는 승강축(33C)이 구비되어 있으며, 상기 승강축(33C)은 상기 본체(30') 일측, 보다 상세하게는 상기 본체(30')의 상부측벽 하부에 구비되어 있는 축설부(35)에 힌지 결합되어,
상기 제1작동부(33A)를 하측 방향으로 가압함에 따라 상기 승강축을 축으로 시소운동이 되면서 상기 제1연동부(33B)가 승강되면서 상기 제1분리부(33D)가 상기 분리홀(34) 상측으로 승강하여 인출되고,
따라서 결국에는 상기 본체(30')의 상부측벽(30'a)에 지지되는 카트리지(CR)의 플렌지(Cb)가 상측 방향으로 가압하여 밀리게 됨으로써, 카트리지(CR)를 리셉터클(30)에서 용이하게 분리할 수 있다.
그리고 상기 분리홀(34)에서 상기 제1분리부(33D)가 이탈할 경우, 별도의 가이드수단이 구비되어 있지 않기 때문에 제1작동부(33A)를 가압하였을 때 상기 제1분리부(33D)가 상기 분리홀(34)로 정확하게 인출되지 못하는 문제점이 발생할 여지가 있다.
이에 본 발명은 상기 본체(30') 둘레에 상기 제1연동부(33B)를 지지하는 받침부(30'b)를 구비하여 상기 제1분리부(33D)의 상측 일부가 상기 분리홀(34)에 이탈되지 않고 구속될 수 있도록 하여, 상기한 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
이어서 상기 분리수단은 제2실시예로써, 가압부재와 이탈체로 대별되는 제2분리부재(37)로 구현할 수 있는데, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제2분리부재(37)는 상기 카트리지(CR)의 플렌지(Cb)가 지지되고, 상기 수용체(31)를 둘러싸는 본체(30')의 상부측벽(30'a) 일부에 구속되어 승하강되는 제2분리부(37A)와, 상기 제2분리부(37A)와 연결되어 본체(30')에 구비된 손잡이(39)와 접하면서 제2분리부(37A)의 회전을 유도하는 제2작동부(37B)와, 상기 손잡이(39) 상면에 상기 제2작동부(37B)의 회전방향으로 상향 경사지도록 형성된 사면부(39A)로 구성된다.
상기 제2분리부(37A)와 상기 제2작동부(37B)는 일체로 형성되며 상기 본체 둘레의 상부측벽(30'a)에 회전하면서 승하강 가능하도록 결합되고, 상기 제2작동부(37B)는 상기 손잡이(39)의 상면에 형성된 함몰된 형태의 사면부(39A)와 접촉하면서 회전하여 제2분리부(37A)를 회전시킨다.
이때 상기 손잡이(39)의 상면은 일측에서 타측을 향하여 상향 경사지도록 사면부(39A)를 갖도록 형성됨으로써, 상기 제2작동부(37B)가 일측 저부에서 타측 고부로 상기 사면부(39A)를 타고 회전하게 되면, 사면부(39A)의 높이 변위에 의하여 상기 제2분리부(37A)는 상부측벽(30'a)을 타고 회전하면서 승강되어 떼어낸 카트리지(CR)를 리셉터클(30)로부터 분리시킬 수 있다.
따라서 상기 사면부(39A)의 저부는 상기 제2분리부재(37)의 락킹위치를 의미하고, 상기 사면부(39A)의 고부는 제2분리부재(37)의 개방위치를 의미한다.
다음으로 본 발명에 따른 분리수단의 제3실시예로써, 가압부재와 이탈체로 대별되는 제3분리부재(38)로 구현할 수 있는데, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제3분리부재는 상기 카트리지(CR)가 지지되고, 상기 수용체(31)를 둘러싸는 본체(30')의 상부측벽(30'a) 일부를 형성하면서 상기 리셉터클(30)에 힌지 결합된 제3분리부(38)와, 상기 제3분리부(38A)와 연결되어 하측으로 가압 시 상기 제3분리부(38A)가 회동축(38C)을 축으로 승강되도록 하는 제3작동부(38B)로 구성된다.
도면에서는 상기 상부측벽이 본체(30')와 분리된 것으로 도시되어 있으나, 이는 수용체(31)의 결합관계의 설명의 편의를 위한 순서로 도시한 것이며, 상기 상부측벽(30'a)과 상기 본체(30')는 일체로 형성될 수 있다.
상기 제3분리부(38A)는 상기 제2분리부(37A)와 달리, 상기 본체의 상부측벽(30'a) 중 일부를 형성하고 있고, 회동축(38C)을 통해 상기 제3작동부(38B)를 하측 방향으로 가압하면 상기 제3분리부(38A)가 상측 방향으로 승강되면서 카트리지(CR)를 리셉터클(30)로부터 분리시킨다.
이때 상기 제3분리부재(38)는 시소운동에 의하여 회동축(38C)에 구속된 상태로 제3분리부(38A)가 승강되어 제3분리부(38A)의 말단부는 호선 형태의 궤적을 이룬다.
또 카트리지(CR) 분리 시 상기 플렌지(Cb)와 상기 상부측벽(30'a) 사이에는 이격부가 형성되고, 따라서 사용자는 상기 이격부를 통해 상기 카트리지(CR)의 플렌지(Cb)를 보다 쉽게 파지하여 분리할 수 있는 장점이 있다.
도 11에 도시된 제3분리부재는 도 10에 도시된 제3분리부재와 그 작동 원리가 동일하며, 그 구체적 구성만이 약간 다를 뿐이고, 도 10 또는 도 11에 도시된 분리수단은 시소운동을 통한 카트리지(CR) 분리라는 점에서 그 본질이 같으므로, 본 발명의 권리해석이 제한되어 해석되어서는 안될 것이다.
그리고 도면에 도시되지 않았으나 상기 제3분리부재는 상기 회동축(38C)에 구비되어 탄성력을 발휘하는 탄성부재를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
다음으로 본 발명은 상기 리셉터클(30) 수용체(31)를 본체(30')에 탈착시키기 쉬우면서 체결 후 그 상태를 안정적으로 유지시키기 위하여 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 리셉터클(30)의 수용체(31) 둘레에 복수개의 결합돌기(301)가 구비되며, 상기 결합돌기(301)가 상기 본체(30') 상부측벽(30'a)에 형성된 결합홈(302)에 구속된 상태로 회전하여 결합되는 것이 바람직하다.
상기 결합돌기(301)가 삽입되어 안내되는 결합홈(302)은 리셉터클(30)의 최초 장착 시 결합돌기(301)가 쉽게 결합홈(302)으로 진입할 수 있도록 상부측벽(30'a) 일부가 수직방향으로 절개된 수직절개부(302A)를 갖고,
수직절개부(302A)에 삽입 완료 시 상기 결합돌기(301)가 상기 수직절개부(302A)와 수평된 방향 일측, 또는 타측 회전하여 견고한 체결력을 갖도록 하는 수평절개부(302B)를 갖는다.
도 8, 도 10 내지 도 12에 도시되지 않았으나, 상기 결합돌기와 상기 결합홈으로 구성되는 결합수단이 도 8, 도 10 내지 도 12의 리셉터클(30)에 적용될 수 있음은 당연하다.
또한 본 발명은 음료 추출부(11)에 상기 리셉터클(30)이 직접 장착되어 음료 추출이 이루어질 뿐만 아니라, 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 리셉터클(30)을 사용자가 손쉽게 취급하여 음료 추출을 행할 수 있도록 하는 장착부재(320)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
도 1 및 도 2에서는 상기 리셉터클(30)이 음료 추출부에 직접 장착된 후 음료 추출이 행해지는 것으로 도시되어 있으나, 도 8에 도시된 장착부재(320)를 도입하여 리셉터클(30)의 사용을 용이하게 하면서 카트리지(CR)의 교체 시 장착부재(320)를 통해 리셉터클(30)을 손쉽게 취급한 상태에서 카트리지(CR)를 교체할 수 있도록 함으로써 사용자의 편의를 보장할 수 있다.
이를 위하여 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 장착부재(320)는 사용자가 파지할 수 있는 핸들(330)을 구비하고, 상기 리셉터클(30)이 장착되는 장착부(321A)를 갖는 홀더(321)를 포함하여 이루어진다.
이러한 장착부재를 통한 리셉터클(30)의 음료 추출은 특히 에스프레소 커피 머신에 주로 이용되는 것으로써, 상기 홀더의 저면에는 추출된 음료가 배출되는 배출노즐이 구비된다.
상기 홀더(321)는 상측 외주면에 돌출된 장착돌기(322)를 통해 상기 음료추출부에 장착되는데, 보다 상세하게는 상기 음료추출부(11) 하측에 구비되는 열수 공급 노즐을 상기 홀더(321)의 장착부(321A)가 덮으면서 장착되도록 할 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 장착부재(320)가 음료추출부 하부에 장착될 경우 상기 음료 추출부는 열수가 유통되는 유통수단만이 구비되어 열수 공급 노즐을 통해 장착부재(320)에 결합된 리셉터클(30)에 직접 열수 분출이 이루어지도록 한다.
이때 상기 음료추출부는 열수 공급 노즐 주변에 상기 장착부재(320)의 장착돌기(322)가 삽입될 수 있는 장착홈(미도시)이 형성되며, 장착부재(320)를 상기 배출 노즐을 덮도록 한 후 핸들(330)을 회전시켜 장착돌기(322)가 장착홈에 삽입되면서 리셉터클(30) 상부가 밀폐되도록 이루어진다.
핸들(330)을 갖는 장착부재(320)를 통해 리셉터클(30)의 장착이 이루어지므로 사용자는 제2커버덮개(15B)를 일일이 개폐하여 카트리지(CR) 교체를 행해야 하는 번거로움을 줄일 수 있다.
또 본 발명은 이종의 리셉터클(30)을 구비하여 다양한 카트리지(CR)를 사용할 수 있는 구성이므로, 상기 장착부재(320)에 상기 리셉터클(30) 결합수단을 차용한 장착수단을 도입하여, 하나의 장착부재(320)만으로 다수의 리셉터클(30)을 사용할 수 있도록 하였다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 홀더(321)는 상기 장착부(321A)를 형성하는 측벽이 절개된 형태의 고정홈(323)이 구비되고, 상기 고정홈(323)에 상기 리셉터클(30)의 제1작동부(33A)가 삽입, 결합된다.
상기 고정홈(323)은 홀더(321)의 측벽 상측 단부에서 수직방향으로 절개된 수직절개홈(323A)과, 이 수직절개홈(323A)의 하측 단부에서 수평방향으로 절개된 수평절개홈(323B)으로 구성된다.
상기 수평절개홈(323B)은 상하 소정 간격을 갖도록 형성되어 상기 제1작동부가 승강축을 축으로 승하강될 수 있는 여유 공간을 확보하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 리셉터클(30)은 제1작동부(33A)가 형성된 반대 방향에 상기 결합돌기와 같은 형상의 고정돌기(301)가 구비될 수 있고, 상기 홀더(321)의 내주면에는 상기 고정돌기(301)가 걸리는 걸림홈(미도시)이 원주 방향을 따라 형성될 수 있다.
따라서 사용자는 상기 리셉터클(30)의 고정돌기(301)를 상기 걸림홈에 끼운 후 상기 제1작동부를 상기 수직절개홈(323A)으로 삽입하여 끼운 다음, 제1작동부를 회전시켜 수평절개홈(323B)에 손잡이(39)가 결합되도록 함으로써, 리셉터클(30)을 상기 홀더(321)의 장착부에 장착할 수 있다.
음료 추출이 완료되면 사용자는 장착부재(320)를 음료추출부로부터 분리시킨 후 상기 리셉터클(30)에 구비된 분리수단(도 8a 내지 도 12에 도시된)을 통해 카트리지(CR)를 교체하여 음료추출을 반복적으로 행할 수 있다.
또 이종의 카트리지(CR)를 사용할 경우 사용자는 상기 리셉터클(30)의 고정과 반대방향으로 손잡이를 돌려 홀더로부터 리셉터클(30)을 분리시키고 다른 리셉터클(30)을 다시 고정한 후 카트리지(CR)를 교체하여 다른 음료의 추출을 행할 수 있다.
본 발명은 도 8a에 도시된 형태의 리셉터클(30) 뿐만 아니라, 도 9 내지 도 12에 도시된 리셉터클(30)(도 12에 도시된 리셉터클은 후에 상세히 설명함)을 모두 상기 장착부재에 장착하여 사용할 수 있고, 이는 도 8a에서 설명한 장착수단을 통해 통상의 기술자라면 충분히 예측하여 변형, 치환, 수정하여 재현할 수 있을 것이다.(도 8b 에서는 도 11의 리셉터클(30)을 변형하여 상기 장착부재에 결합될 수 있음을 도시하고 있다.)
다음으로 도 18 내지 도 26을 참조하여 본 발명에 따른 음료 메이커에서 상기 장착부의 제2실시예 및 제3실시예를 설명한다.
상술한 제1실시예와 관련된 도면 즉, 도 1 내지 도 19의 도면군(群)과, 이하에서 설명하는 제2실시예 및 제3실시예와 관련된 도면 즉, 도 18 내지 도 26의 도면군(群)은 특별한 언급이 없는 한 상호 도면 참조부호가 무관하다.
상기 제1실시예의 장착부(11)는 보관부의 리셉터클을 추출부로 교체하는 작업을 생략하도록 장착부를 회전가능한 회전체로 형성 가능하다.
도 18 및 도 22에 도시된 회전체(20)는 회전축이 수직방향으로 형성되어 있는 구조의 유니버설 음료 메이커(M)인데, 도 27에는 회전축이 수평방향으로 형성된 유니버설 음료 메이커(M1)가 도시되어 있다.
일반적으로 전자의 것은 음료 카트리지, 특히 작은 용기에 로스팅된 음료 분말을 내장하고 상부에 커버시트(C1)를 융착한 형태의 카트리지(또는 캡슐)에 대하여 커버시트가 상부(또는 하부)에 위치하도록 한 상태에서 커버시트와 용기 본체 저면을 천공하고 고온·고압의 물을 분사하여 음료를 추출하는 방식이나,
카트리지(또는 캡슐)의 커버시트와 용기 본체 저면이 측면에 위치한 상태에서 천공을 거처 음료를 추출하는 형태 역시 시중에 판매되는 음료 메이커에 채용된 방식으로, 후자의 것은 커버시트와 용기 본체 저면을 천공하여도 추출 후 카트리지(또는 캡슐)에 남아 있는 액체가 그대로 용기에 머물러 있게 되어 제거시 잔액이 떨어지지 않아 상대적으로 깔끔하다는 장점이 있다.
따라서 도 18 내지 도 24에 상대적으로 구체화하여 도시한 회전체 및 리셉터클 등의 개념은 도 26과 같이 회전축이 수평방향으로 배열된 턴터이블을 채용한 음료 메이커에도 쉽게 적용할 수 있으며, 이 역시 각각 회전체, 회전체가 결합되는 하우징의 장착부, 카트리지 리셉터클들, 그리고 카트리지의 투입 및 배출을 위한 진퇴수단을 갖는다.
따라서 본 발명의 보호범위는 당연히 회전체 회전축이 중력방향과 일치하거나 어긋난 방향으로 배열된 음료메이커에도 미치는 것으로 해석되어야 한다.
상기 하우징(10)의 장착부(11)에 축회전 가능하게 배열되는 회전체(20)는 회전수단(R)에 의하여 선회되는데, 회전수단(R)은 회전체의 중앙축부(20x) 역할을 드럼에 볼트로 3점 결합되는 다이얼이며, 이 다이얼 타입 회전수단은 제1커버덮개(11A) 상부 중앙에 노출된다. 원활한 회전 위하여 다이얼 타입 회전수단(R)의 하면은 코일스프링에 의하여 탄지된다.
필요에 따라 회전체의 회전은 기어비를 변화시켜 최적의 형태로 구성하여 회전에 소요되는 힘을 최소화시켜 좀 더 부드럽게 회전하도록 구성할 수 있고, 회전체 지지 지점에 베어링 등의 구름수단을 도입할 수도 있으며, 디스크 타입 회전체의 외곽에서 힘을 가하여 선회시킬 수도 있고, 자동화하여 전동모터의 힘에 의하여 선회되도록 구성할 수도 있다.
본 발명의 회전체(20)는 중앙축부(20x) 외곽에 방사상으로 배열된 복수(도면에서는 5개)의 카트리지(C) 리셉터클(30)의 결합부(21)를 갖는다.
도시된 형상은 일종의 턴테이블 구조이나, 동일한 기능을 하는 형태는 다양한 구조로 변형될 수 있다. 예를 들어 자전거 바퀴와 같이, 중앙 회전축과 방사상으로 배열된 복수의 리셉터클(일종의 홀더(holder))을 도입하고, 회전축과 각 홀더는 스포크(spokes)로 연결되는 구조를 갖도록 할 수 있다.
또 상기 회전체(20)에는 상기 카트리지(C) 리셉터클(30)을 회전체 외부로 노출시키고 다시 수납하기 위한 진퇴수단이 구비되어 있다.
상기 진퇴수단은 특히 서랍식으로 열리고 닫혀 원하는 카트리지 종류에 맞게 선택된 리셉터클(30)을 넣고 빼내기 위한 슬라이딩부재(23)로 구성되어 있다. 이를 위하여 상기 결합부(21)는 트임부(21A)를 갖는 것이 바람직하다.
상기 슬라이딩부재(23)로 구성된 진퇴수단은 전면에서 잡아당길 수 있도록 손가락 투입홈을 갖는다.
나아가 상기 회전수단(R)에 의한 회전체(20) 회전시 카트리지(C) 리셉터클(30)이 하우징(10)의 노즐 위치에 정확하게 머물도록 하는 정지수단이 구비되는 것이 바람직한데, 상기 회전체(20)의 각 결합부(21)에는 상기 하우징의 추출 음료 배출 노즐에 상응하는 노즐연통공(20n)이 구비되어 있다.
또 회전체의 회전을 정지시키기 위한 정지수단은 특히 상기 슬라이딩부재(23)를 구성하는 파지부(23A)와 장착패널(23B) 중 장착패널 상부에 구비된 정지스프링으로 구성되며, 판스프링 타입의 정지스프링 돌출부(25a)와, 이 돌출부가 탄지 결합하는 리셉터클(30) 정면의 멈춤부(31a)로 구성된다. 필요에 따라 정지수단을 구성하는 정지스프링 돌출부(25a)와 멈춤부(31a)는 다양한 기계식 또는 전자식 스토퍼로 변형 채용될 수 있다.
서랍식으로 안정적으로 출몰하기 위하여 상기 회전체(20) 결합부(21)의 트임부(21A) 양측에는 안내부, 특히 직선형 안내부(27)가 구비되어 있고, 상기 리셉터클(30) 역시 이에 상응하는 피안내부(33)를 양면에 갖는다.
상기 리셉터클(30)에 수용되는 카트리지(C)는 기본적으로 크기와 형상이 다른 이종 카트리지를 대상으로 하여 모두 다른 끼움부(31A)를 가질수 있고, 또 필요에 따라 복수의 동종 카트리지를 내장하고 연속적으로 회전체(20)를 돌려가며 음료를 추출하는 것이 가능하므로, 필요에 따라서 각 리셉터클(30) 본체(31)의 일부 또는 모두는 동일(크기 및 모양)한 끼움부(31A)를 가질 수 있다.
서로 크기와 형상이 같거나 다른 카트리지 각각이 알맞게 결합되도록 리셉터클(30)은 본체(31)에 구비된 카트리지(C) 끼움부(31A)의 형상은 다양하게 선택될 수 있다.
제조 용이성과 호환성 보장을 위하여 상기 회전체(20)의 결합부(21)는 공통된 형상과 크기를 갖는 것이 바람직하며, 이에 맞게 상기 각 리셉터클은 끼움부(31A) 외의 다른 부분, 특히 전후, 양측면, 하면은 동일한 형상을 갖는 것이 바람직하다. 또 제품 구매 후 사용자가 하우징(10)의 제1커버덮개(11A)를 열고, 리셉터클(30)(홀더(holder) 또는 트레이(tray))을 교체하거나, 진퇴수단을 이용하여 리셉터클(30)을 완전히 인출 분리하고 교체할 수도 있다.
상기 리셉터클 본체는 상기 피안내부(33) 하부 양측에 걸림부(31b)를 갖고, 상기 회전체 결합부(21)에는 상기 걸림부에 결합되는 스토퍼(21a)가 구비되어 있는데, 이 스토퍼는 스프링에 의하여 탄지되는 볼(또는 탄환) 타입으로 구성되어 있다. 또 상기 리셉터클에서 카트리지(C)를 분리하기 위하여 리셉터클을 회전체(20)에서 노출시킬 경우 상기 리셉터클(30)이 회전체(20)에서 완전히 분리되지 않도록 하는 체류부재가 걸림턱, 걸림 판스프링 등 가구, 장난감 등에서 공지된 서랍 구조를 채용할 수 있다. 또 이러한 체류부재는 필요에 따라 리셉터클이 회전체에서 완전히 분리될 수 있는 구조를 갖거나, 별도의 체류부재 해제수단을 채용하고 있는 것이 바람직하다.
상기 슬라이딩부재(23)를 이루는 파지부(23A)와 장착패널(23B)은 상호 각자의 결합공(23h)(23h')에 끼워진 볼트(미도시됨)에 의하여 결합되고, 도 23의 하단 좌측 일점쇄선 원 내에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 장착패널(23B)은 상면에 레일부(23a)를 갖고, 상기 리셉터클(30)은 하면에 안내홈(31B)이 형성되어 있어 상호 결합되고, 상기 파지부(23A)는 상부 일측에 하향 형성된 엇물림부(23p)를 갖고, 상기 리셉터클의 본체(31)는 이에 맞게 상향 형성된 대응 엇물림돌기(31p)를 갖는다.
이들 상하 구속요소들(23p,31p)(23a,31B)은 안정된 회전체의 회전과, 상기 정지수단인 정지스프링(24)의 돌출부(25a)와 리셉터클 본체의 멈춤부(31a)의 결합으로 카트리지 리셉터클(30)(즉 회전체의 노즐연통공(20n))이 하우징의 노즐 위치에 정확하게 머물게 된 상태에서 카트리지(C) 투입을 위하여 슬라이딩부재(23)를 당기면 정확하게 세팅된 리셉터클(30)이 인출될 수 있도록 하는 기능을 한다.
상기 판스프링 타입의 정지스프링(25)은 양단이 장착패널(23B)의 노출홈(23b)에 돌출부(25a)가 위치하는 상태에서 노출홈 양측의 레일부(23a)와 두 고정돌기(23c)에 의하여 구속 고정된다.
진퇴수단(23)과 리셉터클(30)의 구속요소들, 즉 엇물림부(23p) 및 엇물림돌기(31p)와 레일부(23a) 및 안내홈(31B)은 다양한 엇물림 형태 또는 암수 결합형태로 변형될 수 있으며, 이를 대표하여 파지수단 및 리셉터클 사이에 구비된 상부 및 하부 '레일' 구조체라고 지칭할 수 있고, 기본적으로 원운동을 하는 회전체(20) 및 리셉터클(30)들의 궤적에 맞게 원호(圓弧) 형상을 갖는다.
나아가 진퇴수단인 슬라이딩부재(23)는 상시적으로 회전체(20)에 구속되는 형태인 것이 바람직한데, 도시된 형태는 중심축부(20x)를 축으로 회전하는 회전체(20)에 대하여 각 리셉터클(30)의 멈춤부(31a) 상부의 엇물림돌기(31p)와 안내홈(31B)이 형성된 원호(圓弧) 형상의 플렌지가 움직이는 궤적은 원을 이루게 되는데,
이에 대응하여, 즉 리셉터클 본체(31)의 엇물림돌기(31p)에 대응되는 파지부(23A)의 엇물림부(23p)와 리셉터클 본체(31)의 안내홈(31B)에 대응되는 장착패널(23B)의 레일부(23a)를 갖는 진퇴수단(23)이 구비된다.
이러한 구조에서 엇물림부(23p)와 레일부(23a)를 '제1구속요소'라고 지칭하고, 엇물림돌기(31p)와 안내홈(31B)을 '제2구속요소'라고 지칭할 경우, 제1구속요소의 구간 길이는 제2구속요소 사이의 이격거리, 즉 리셉터클(30) 폭보다 길어야 한다.(도 21에서는 보관부 사이에 구비된 삼각형 부재를 확인할 수 있고, 회전체에 대한 간섭방지를 위하여 이 삼각형 부재 외곽에서 중심축부(20x) 중앙까지의 거리(즉 반지름)는 결합된 상태에서 리셉터클(30)의 제2구속요소 외곽에서 중심축부 중앙까지의 거리보다 짧아야 한다).
이를 통하여 각 리셉터클(30)은 항상 진퇴수단(23)과 결합된 상태를 유지할 수 있고, 진퇴수단(23)이 임의 분리되는 상황이 발생되지 않게 된다.
필요에 따라 대안적으로 이러한 진퇴수단의 임의 분리 방지 구조는 도시되지는 않았으나 진퇴수단, 즉 슬라이딩부재(23)가 상기 회전체(20)의 하부 플렌지(20f)에 파지부(23A)의 하면부가 구속되는 방식으로 구성될 수 있고, 이 플렌지(20f)는 트임부(21A) 부위에서는 없으며, 리셉터클(30)이 결합된 상태에서 평면에서 관찰했을 때 플렌지(20f)와 상기 제2구속요소는 간극이 없어(단, 리셉터클의 진퇴를 위한 미세 유격은 보장되어야 한다)
진퇴수단(23)의 제1구속요소는 회전체(20) 선회시 리셉터클(30)의 제2구속요소와 상하 레일 구조체(23p,31p)(23a,31B)를 이루며 만나다가, 리셉터클(30) 구간이 끝나면 리셉터클과 리셉터클 사이에 간극이 있어도 곧바로 (유의미한)중단 없이 회전체(20) 하부의 플렌지(20f)에 다시 구속될 수 있게 된다.
또 다른 진퇴수단의 임의 분리 방지 구조는 진퇴수단인 슬라이딩부재(23)는 자기가 결합되는 하우징(10)의 장착부(11) 제1커버덮개(11A)에 형성된 진퇴 투입부(미지칭됨)의 외벽에 의하여 억지끼움 방식으로 고정될 수 있다.
다음으로 도 18 내지 도 21을 참조하여 고온·고압의 물이 카트리지(C)로 투입되고 음료를 추출 후 배출되도록 카트리지에 두 구멍을 형성하는 유통수단(50)과, 추출시 고온·고압의 물이 카트리지가 위치한 리셉터클 밖으로, 즉 외부로 누설되지 않도록 밀폐하고 밀폐된 상태를 유지하는 락킹부재(40)를 살펴본다.
상기 유통수단(50)은 회전체의 수직 중앙축부(20x)에 맞게 상부 및 하부 파괴수단(50A)(50B)로 구성된다. 또 각 리셉터클(30) 마다 상부 또는 하부 파괴수단이 각각 구비될 수 있으나, 제조 용이성과 단가 경쟁력 등을 고려하여 모든 리셉터클에 공통적으로 적용되는 하나의 상부 및 하부 파괴수단으로 구성된 것이 바람직하다.
도 21에서는 편의상 하부 파괴수단(50B)이 회전체 상부에 배열된 것으로 도시되어 있으나, 분해의 순서를 고려하면 하부 파괴수단(50B)은 회전체 하부에 배열되어야 한다(이러한 변칙은 도 22에서도 제1커버덮개(11A) 상부에 위치하는 것이 적절한 회전수단(R)을 편의상 회전체와 인접한 위치에 배열, 도시하고 있다).
'음료 추출'을 위하여 본질이 되는 것은 추출용매 유통수단뿐 아니라, 추출용 용매, 즉 물이 카트리지의 추출원료(음료 분말(P)(도 23 참조))를 거치지 않고 무단 방류되어 추출이 이루어지지 않는 것을 방지하는 것도 중요하다.
따라서 추출용 용매가 리셉터클(30) 본체(31)의 끼움부(31A)에 투입된 카트리지를 거쳐 추출을 행한 후 배출되도록 하기 위한 락킹부재 및 밀폐수단을 구비하여야하며, 밀폐수단은 음료 분말(P) 등의 추출대상체가 내장된 캡슐(또는 용기(pod))이나 부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩과 같은 다양한 카트리지를 무단 통과하지 임의의 수단을 의미한다.
하부가 개구된 리셉터클(30)로 침투하여 카트리지(C) 하부를 천공하는 천공돌기(55a)는 천공디스크(55)에 구비되어 있으며, 디스크 중앙을 절개하여 천공돌기 부분을 상향 절곡한 형태로 제조되어 있고, 추출된 음료의 배출을 위하여 천공돌기 주변에는 추출 음료 통과부(55b)가 형성되어 있다. 상기 천공디스크(55)에 관한 상세한 설명은 후에 상세히 설명한다.
도시된 캡슐(또는 용기(pod))형 카트리지(C)에는 용기형 바디에 먼저 하부 메쉬디스크(57)가 내장되고, 이어 추출대상체, 즉 음료분말(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 부착된다. 이러한 형태는 카트리지의 일례를 예시한 것이다.
이러한 캡슐(또는 용기(pod)) 타입 카트리지를 위한 유통수단의 본질적 기능은 상부 및 하부 파괴수단(50A)(50B), 즉 천공노즐(53a)과 천공핀(55a)이 수행하게 된다.
먼저 상부 파괴수단(50A)은 기본적으로 천공노즐(53a)로 구성되며 락킹부재(40)와 연계된다.
도 21에서 도시된 바와 같이(레버(L), 링크(41,43,45), 장착드럼(47), 승강드럼(51)의 상호 연결을 위한 축핀은 편의상 생략함.), 상기 락킹부재(40)는 장착드럼(47)의 축설부(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; 이하에서 설명하는 캡의 구성은 제1실시예의 유니버설 캡을 설명하는 도 3 참고.)에 연결된 제2축을 갖는 제3링크(45)를 포함하여 이루어져, 상기 캡(53)을 변위시키는 것을 특징으로 한다.
보다 상세히 설명하면, 상기 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 장착드럼(47)에 형성되는 축가이드(47b)에 결합되고, 제3링크(45)의 제2축(45b)은 승강드럼(51)의 장착부(51a)에 결합된다.
이때 상기 축가이드는 상기 제2링크(43)의 제1축(43a)이 변위 동작 시 이탈되는 것을 방지하기 위한 것으로, 도 23에서는 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.
따라서 장착드럼 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 승강드럼(51)이 위아래로 움직이게 된다.
이때, 상기 캡과 가압디스크의 조립체는 승강드럼(51)에 연결되어 있고, 상기 승강드럼은 상기 락킹부재(40)의 제3링크(45)의 제2축과 연결되어 있으며, 상기 하우징의 장착드럼(47)에는 상기 승강드럼(51)이 결합되는 변위로(47c)가 구비되고, 상기 승강드럼(51)의 외측에는 상기 변위로(47c)에 의해 안내되는 변위턱(51c)이 더 구비되어 있다.
따라서 본 발명에 따른 음료 메이커는 상기 락킹부재(40)의 제2링크의 제1축이 상기 장착드럼에 구비된 축가이드(47b)에 결합되어 이루어지는 것과 상기 하우징의 장착드럼에 형성된 변위로를 따라 상기 승강드럼의 변위턱이 상하 이동되게 하는 구성으로, 상기 승강드럼 및 각링크가 승하강 작동 시 상기 장착드럼으로부터 이탈되지 않는다.
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.
상기 승강드럼(51)은 물탱크, 보일러 및 펌프와 연결된 관체(미도시 됨)가 통과하는 절곡형 노즐을(51A)을 구비한다. 그리고 이 노즐과 천공노즐이 연결되어 열수 공급이 이루어지도록 함으로써, 도 23의 우측 첫 번째 일점 쇄선 원 내에서 확인할 수 있는 바와 같이, 승강드럼(51)의 반복된 움직임에도 관체가 파손되지 않도록 상기 장착드럼(47)의 후면 일측에는 관체가 통과하는 장공(47A)이 형성되어 있어, 승강드럼의 승하강에 따른 관체의 변위 공간을 보장하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 승강드럼의 하면에는 가압디스크(53A)가 나사돌기(53p)를 통하여 대응되는 승강드럼(51)의 나사공(51b) 각각에 끼워지고, 이어 볼트가 세 나사돌기에 끼워져 확고한 고정을 보장한다.
또 상기 가압디스크(53A)는 승강드럼에 결합되기 전에 중앙 장착공(53h)에 천공노즐(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 승강드럼(51)이 연동 하강하는 경우, 가압디스크(53A)에 의하여 눌려 카트리지(C)의 용기본체 개구부 둘레 플렌지와 밀착하여 천공노즐(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 천공노즐(53a)이 관통하는 중공(h)이 형성되어 있다.
그리고 상기 유니버설 캡은 상기 캡바디와 상기 가압디스크가 분리되지 않도록 하는 결합부재(53C)를 더 포함하여 이루어진다.
상기 결합부재(53C)는 상기 캡바디와 상기 가압디스크의 결합부 외주면을 둘러싸도록 형성되어 상기 가압디스크가 상기 캡바디로부터 이탈되지 않도록 한다.
또한 상기 결합부재는 수직방향으로 결합된 손잡이 형태의 안내부를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
상기 안내부는 도 21에서 도시되지 않았으나, 커버 내측에 형성된 안내로를 따라 상기 락킹부재에 의한 승강드럼을 비롯한 유니버설 캡의 조립체의 승하강을 안내하는 기능을 갖고, 나아가 음료 메이커의 청소 시에는 커버 개방 후 상기 승강드럼(51), 가압디스크(53A) 및 캡(53) 등의 조립체 분리를 위한 손잡이로서의 기능을 갖는다.
또한 상기 승강드럼(51)은 상측 외주면에 돌출되어 형성되는 받침턱(51d)을 구비하고, 상기 받침턱과 결합하는 탄성스프링(51e)을 더 구비하고 있다.
상기 받침턱(51)과 결합한 탄성스프링(51e)은 상기 레버의 가압에 의한 유니버설 캡을 비롯한 조립체의 하강 운동 이후(즉, 음료 추출이 완료된 후) 상기 조립체의 승강을 보조하는 기능을 갖는다.
이상에서 설명한 락킹부재, 밀폐수단, 락킹부재의 연계동작을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 레버(L)의 하강에 의하여 승강드럼(51)이 연동 하강하고, 가압디스크(53A)가 변형 가능한 캡(53)을 누르면, 캡이 수축, 특히 가압디스크(53A)와 주되게 접촉하고 있던 상향 돌출 구조의 테두리(이로 인하여 가압디스크와 캡 사이의 이격 공간부가 발생한다)가 수축, 변형, 하강하면서 카트리지(C) 바디(C)의 개구부 주변 테두리를 가압하여 바디 상면을 밀폐 차단하고,
승강드럼(51) 하부 플렌지는 리셉터클 본체(31) 끼움부(31A) 둘레의 환턱에 결합하여 2차 밀폐 및 고압의 열수 누출을 방지하여 안전성을 보장한다.
또 캡(53)이 수축하면서 가압디스크(53A)와 캡 사이의 이격 공간부가 없어지면서 가압디스크 하면에 돌출되어 있던 천공노즐(53a)의 하단부(첨단부임)는 캡의 중공(h)을 관통하여 카트리지(C)의 필름커버(C1)를 뚫게 된다.
이어 천공노즐(53a) 하단부는 카트리지 바디 내의 메쉬디스크(53B) 중앙과 만나게 되고, 더 이상 하강하지 않는다.
캡(53) 하면에는 메쉬디스크(53B)가 배열되어 있어 특유의 동심원 구조의 분산홈(53g)들을 갖고, 이 분산홈에는 또 열수 통과공(53w)이 형성되어 있으며, 메쉬디스크(53B)의 하면 중앙에는 상광하협(上廣下狹) 형상의 중앙돌기(53n)가 형성되어 있는데,
이어서 고온·고압의 물이 펌프에 의하여 공급되면 천공노즐(53a) 단부 구멍에서 뿜어져 나온 열수가
메쉬디스크(53B)의 분산홈(53g)들과 열수 통과공(53w)에 의하여 넓게 퍼져 추출대상체, 즉 음료분말(P)과 만나게 되고 추출을 시작한다.
메쉬디스크(53B) 하면에 형성된 상광하협(上廣下狹) 형상의 중앙돌기(53n)는 메쉬디스크의 얇은 두께에도 불구하고 상부에 중앙에 요홈부를 형성하는 역할을 하며, 이 요홈부에는 천공핀 단부가 수용되고 고압의 열수는 이 요홈부 벽면에 부딪혀 넓게 퍼져 고른 추출을 보장하게 된다.
한편, 천공노즐(53a)을 거쳐 캡(53) 바디(T)의 중공(h)을 통과하여 공급되는 열수는 밀폐 캡(53)과 가압디스크(53A) 접촉 밀폐 구조에 의하여 수밀성이 유지되며,
또 가압디스크(53A) 상부 장착공(53h)에는 오링(53b)이 구비되어 있어 밀폐성이 보장된다.
완벽한 밀폐상태에 의하여 카트리지 바디 내부를 채운 열수는 소정 정도 변형 가능한 카트리지 바디(C) 하면을 가압하여 하강시키게 되고,
이에 의하여 바디(C) 하면이 천공디스크(55)의 천공핀(55a)와 만나 뚫리게 된다.
카트리지(C) 내부를 원활하게 통과하는 고온·고압의 물은 추출을 행하는데,
하부 메쉬디스크(57) 추출 액체만 배출되고 찌꺼기는 그 위에 체류하는 기능을 하며, 필요에 따라 하부 메쉬디스크에는 필요에 따라 필터를 더 안치할 수 있다.
하부 메쉬디스크(57)는 또 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 배출되도록 하는 기능을 한다.
상기 천공디스크(55) 하부에는 거품디스크(59)가 배열되는데, 이는 열에 강하고 환경호르몬 노출 위험이 적은 실리콘 소재나 기타 안전소재로 제조되는 것이 바람직하며, 천공디스크(55) 중앙에 치우친 추출 음료 통과부(55b)를 통하여 배출되는 추출음료가 방사상으로 배열된 안내로(59b)를 따라 거품디스크(59) 외곽으로 퍼진 후, 각 안내로 끝의 통공(59a)을 통과하면서 체류시간의 증대로 음료, 특히 에스프레스 특유의 풍미를 향상시키는 거품 또는 크레마(Crema, 조밀한 황금빛 갈색의 거품으로 에스프레소(Espresso) 샷을 덮는다)를 증가시킨다.
이상과 같이, 카트리지 상하면 천공 후 공급되는 고온·고압의 물은 원활하게 카트리지를 통과하며 하부로만 배출되므로 회전체(20) 결합부(21) 중앙위치의 노즐연통공(20n)과 하우징의 노즐을 거쳐 음료수용부(10A)에 위치한 컵으로 추출액을 담을 수 있다.
필요에 따라(또는 카트리지의 종류 및 구조에 따라), 상부 파괴수단 또는 하부 파괴수단, 또는 이들 모두가 생략될 수 있는데, 예를 들어 하부 파괴수단은 단순히 상부파괴수단에 의하여 카트리지 바디 내부를 채운 추출용매의 압력에 의하여 파괴되도록 구비될 수 있는데, 예를 들어 카트리지 바디는 상부 개구부 뿐 아니라 하부 개구부를 갖고, 이 하부 개구부는 펌프에 의하여 공급되는 추출용매의 압력에 의하여 파괴될 수 있는 필름부재(합성수지 필름 또는 금속(알루미늄 또는 그 합금) 박판(foil))에 의하여 폐쇄된 형태일 수 있다.
추출이 끝나면 레버(L)를 열고 진퇴수단인 슬라이딩부재(23)를 당겨 개방하고, 노출된 리셉터클(30)의 끼움부(31A)에서 추출 후 찌꺼기만 남은 카트리지(C)를 제거하면 된다.
또 그 대신에 회전수단(R)을 돌려 바로 다른 리셉터클(30)에 구비된 카트리지에 대한 추출을 행할 수 있다.
이후 필요에 따라서 리셉터클(30)은 회전체(20)의 결합부(21)에서 완전히 불리하여 세척을 실행할 수 있다.
한편 본 발명은 카트리지의 저면을 천공하기 위하여 도 14 내지 도 17에 도시된 바와 같이 수용체 저면에 천공핀이 일체화 형성될 수 있고, 또는 도 18 내지 도 25에 도시된 바와 같이 별도의 하부 파괴수단이 도입될 수 있다.
이하에서는 도 25를 참고하여 천공디스크 등으로 구성되는 하부 파괴수단을 설명하며, 상술한 막힘방지부의 구성을 차용하여 형성될 수 있다. 도 26과 나머지 도면군(群)에서 다른 특별한 언급이 없는 한 상호 참조부호는 무관하다.
먼저, 제1거품발생수단(60A)과 관련하여 도 26의 [A]의 결합사시도(그 외 다른 구성요소는 도 21 참조)에서 확인할 수 있는 바와 같이,
추출대상체, 특히 음료(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 리셉터클 본체(31), 천공디스크(55), 이후 도 28 [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 26 [B]의 분해 단면도(그 외 다른 구성요소는 도 23 참조)에서 확인할 수 있는 바와 같이,
리셉터클(30), 특히 본체(31)에 수용되고, 상기 제1거품발생수단 하부에 배열되고, 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.
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 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 〉제3소통부의 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.
다음 본 발명에 따른 음료 메이커의 제3실시예를 도 22 내지 24를 참조하여 설명한다.
도 22 내지 24에 도시된 바와 같이 본 발명의 제3실시예는 회전체(20)를 내장하는 장착부(22)와, 장착부(22)에 슬라이딩 결합하는 제2진퇴수단(124) 그리고 상기 장착부(22) 하부에 결합하여 상기 장착부(22)에 형성된 노즐 연통공(21n)을 외부로 노출시키고 장착부를 구성하는 장착부재(13)를 더 구비하고 있다. 또한 본 발명의 제3실시예에서는 장착드럼(47)을 일체화시킨 중간패널(11Ab)을 도입하여, 파괴수단을 구비한 승강드럼(51) 등을 내장하고 이를 커버패널(11Aa)로 밀폐시킴으로써, 음료 추출 시 발생할 수 있는 열수나 음료의 유출을 방지할 수 있게 하여 상기 커버와 회전체(20) 및 회전체(20)를 둘러싼 하우징의 수밀성을 더욱 향상시킨다.
상술한 제1실시예 및 제2실시예와 같은 기능과 구조 등을 갖는 구성부분에 대해서는 당업자라면 상술한 설명에서 충분히 유추 가능하므로 편의상 생략하도록 한다.
우선 본 발명에 따른 음료 메이커는 음료 추출을 위한 파괴수단과 이를 위한 레버(L:L1,L2)를 포함하여 이루어진다. 레버에 연동되는 가압수단과 이와 연결된 승강드럼(51) 및 장착드럼(47) 등의 구조 및 동작 등은 후에 상세히 설명한다. 그리고 본 발명의 제3실시예에서 회전수단(R)은 제2실시예와 마찬가지로 하우징커버 외부로 노출되어 회전체(20)를 회전시키기 위하여 상기 회전체(20)의 중심축부와 회전축으로 결합된다. 그리고 상기 회전체(20)는 상기 장착부(22)의 회전중심부(22x)에 결합되어 회전하는데 회전체(20)의 구성은 본 발명에 따른 제2실시예와 같다.
본 발명의 제3실시예에서는 제2실시예에서 도시된 진퇴수단과 다른 제2진퇴수단(124)을 갖는다. 제3실시예에서의 제2진퇴수단(124) 역시 슬라이딩부재로 구성되는데, 도 26에서 도시된 바와 같이, 전면에 사용자가 서랍처럼 여닫을 수 있는 파지부를 갖고, 상기 파지부 내측에서 돌출되어 형성된 한 쌍의 날개부(124A)를 갖고 이 날개부(124A)는 저면에 슬라이딩 결합을 위한 슬라이딩홈(124c)을 각각 구비한다. 그리고 상기 회전체(20)가 안치되는 장착부(22)에는 상기 슬라이딩홈이 결합하기 위한 가이드레일(22c)이 구비되어 상기 날개부(124A)가 슬라이딩 결합 가능하도록 한다.
그리고 상기 슬라이딩부재(124)의 날개부(124A)는 상호 이격되어, 카트리지(C) 수용수단(31)이 안착되는 안착부(124b)를 형성한다. 상기 안착부(124b)의 너비는 상기 회전체(20)의 중심축부(20x)가 결합하는 회전중심부(22x)의 직경보다 같거나 크게 형성되어 슬라이딩 결합이 가능하도록 하는데, 이때 날개부(124A)의 양 말단은 내측으로 절곡 형성되어 상기 회전중심부(22x)의 직경보다 좁게 형성된다.
즉 상기 안착부(124b)의 너비를 D1, 상기 장착부(22)의 회전중심부(22x)의 너비를 D2, 상기 날개부(124A)의 말단의 최내측 이격너비를 D3라 할 때, 이 셋은 D1 ≥ D2 > D3 의 크기관계를 갖는다.
따라서 상기 슬라이딩부재(124)는 상기 장착부(22)를 슬라이딩 결합하되, 상기 슬라이딩부재(124)를 완전 개방하여도 상기 날개부(124A)의 말단이 상기 장착부(22)의 회전중심부와 접촉되어 이탈하지 않는다.
상기 카트리지(C) 수용수단(31)은 상기 슬라이딩부재(124)에 형성된 안착부(124b)에 안착되고 상기 슬라이딩부재(124)에 의하여 상기 회전체(20)의 결합부(21)로 삽입 안내된다.
이 때 상기 회전체(20)의 결합부(21)는 카트리지(C) 수용수단(31)의 삽입을 위하여 트임부를 갖는데 이 트임부는 상기 제2진퇴수단(124)에 의해 안내되어 삽입되는 카트리지(C) 수용수단(31)이 상기 회전체(20)의 결합부(21)에 안착될 수 있도록 회전체(20)의 외측에서 내측으로 높아지는 경사도를 갖는 절곡된 형상을 갖는다.
그리고 삽입 후 카트리지(C) 수용수단(31)이 위치 변경이 발생하지 않도록 회전체(20)의 상측 방향으로 소정의 탄성력을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 이때 상기 제2진퇴수단(124)을 개방 시 상기 카트리지(C) 수용수단(31)이 같이 배출되어야 하므로 상기 슬라이딩부재(124)의 안착부(124b) 내측 일부에는 상기 결합부(21)의 탄성력을 하부로 강제하는 해제부가 돌출 형성되어 상기 제2진퇴수단(124)의 후퇴 시 상기 카트리지(C) 수용수단(31)이 같이 배출 되도록 형성되는 것이 바람직하다.
나아가 상기 슬라이딩부재(124)의 파지부 내측면에는 돌출되어 형성되는 구속요소(124a)를 더 구비되어 있다.
상기 카트리지(C) 수용수단(31)이 안내되어 삽입될 때, 상기 수용수단(31)이 상기 회전체(20)의 결합부(21)에 정확히 결합할 수 있도록 하기 위하여 상기 슬라이드부재는 파지부 내측면에 형성된 구속요소(124a)를 갖고, 이 구속요소(124a)는 상기 카트리지(C) 수용수단(31)의 안내부(31C)를 밀어 상기 결합부(21)에 안착시킨다.
이때 상기 구속요소(124a)는 말단에 걸림턱(124d)을 더 구비하고, 상기 카트리지(C) 수용수단(31)에는 상기 걸림턱에 대응되는 걸림부(31d)를 형성하여 상기 제2진퇴수단(124)의 삽입 시 위치의 변동이 없게 할 뿐만 아니라, 수용수단(31) 배출 시에도 상기 회전체(20)의 결합부(21)가 갖는 탄성력을 강제로 해제하면서 배출되도록 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
또한 상기 구속요소(124a)는 슬라이딩부재의 완전 삽입 시 상기 카트리지(C) 수용수단(31)을 상기 회전체(20)의 결합부(21)에 강제 안착시킬 뿐만 아니라, 상기 회전체(20)의 회전 시 회전체(20)에 삽입된 복수개의 카트리지(C) 수용수단(31)이 이탈되는 것을 방지하기 위하여 상기 장착부(22)의 측벽부(22a)로서 기능을 갖는다. 상기 구속요소(124a)가 상기 장착부(22)의 측벽부로서의 기능을 하기 위해선 상기 구속요소(124a)는 상기 측벽부(22a)가 갖는 원의 형태와 같게 형성되게 하고, 상기 카트리지 수용수단의 안내부(31C)도 상기 측벽부 내시 상기 구속요소와 대응되어 형성되게 함으로써 상기 회전체(20)의 회전을 간섭하지 않도록 형성되는 것이 더욱 바람직히다.
상술한 제2진퇴수단(24)에 의한 카트리지(C) 수용수단(31)의 삽입과 회전체(20)에 의한 회전을 요약하면 다음과 같다.
상기 카트리지(C) 수용수단(31)은 슬라이딩부재(124)로 구성되는 제2진퇴수단(124)의 안착부(124b)에 안착되어 상기 제2진퇴수단(124)의 삽입에 의해 안내되고 회전체(20) 결합부(21)로 삽입된다.
이때 상기 제2진퇴수단(124)은 상기 장착부(22)과 상기 회전체(20)의 사이로 삽입되고, 상기 카트리지(C) 수용수단(31)은 상기 회전체(20)의 결합부(21)를 타고 삽입결합되어야 하므로 상기 제2진퇴수단(124)은 상기 카트리지(C) 수용수단(31)을 상기 회전체(20)의 결합부(21)로 삽입시킬 수 있는 구속요소(124a)를 형성하여 삽입을 하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 구속요소(124a)는 정확한 결합과 배출이 가능하도록 구속요소(124a) 말단에 걸림턱을 구비하고 상기 카트리지(C) 수용수단(31)에 이와 대응되는 걸림부를 더 구비하여 안착 시 상기 걸림턱과 걸림부의 결합으로 상기 제2진퇴수단(124)에 의한 결합 및 배출을 용이하게 할 수 있다.
또한 상기 회전체(20)의 결합부(21)의 트임부는 수용수단(31) 결합을 위한 경사를 갖되, 삽입 후 위치 변경이 발생하지 않도록 회전체(20) 상측으로 소정의 탄성력을 갖는 것이 바람직하다.
회전체(20) 상측으로 작용하는 탄성력은 상술한 음료 추출 시 음료 추출 수단 구성부분간의 수밀성 확보에도 도움을 줄 수 있다. 그리고 상기 회전체(20)는 평평히 형성된 상기 제2진퇴수단(124)(슬라이딩부재(124))의 상면을 접촉하면서 회전되어, 상기 회전체(20)의 결합부(21)에 결합된 수용수단(31)의 회전 이동을 가능하게 하여, 사용자는 원하는 카트리지(C) 수용수단(31)을 선택하여 사용할 수 있게 된다. 그 후 회전체(20)의 결합부(21)에 삽입된 상기 카트리지(C) 수용수단(31)은 상기 제2진퇴수단(124)의 후퇴 시 상기 회전체(20)의 결합부(21)에서 탈락되어 상기 제2진퇴수단(124)의 안착부(124b)에 다시 안착되어 외부로 배출될 수 있다.
그 밖의 상기 결합부(21)에 형성된 상기 수용수단(31)이 하우징의 노즐 위치에 정확하게 결합되도록 하기 위한 정지수단 또는 상기 슬라이딩부재(24)가 상시적으로 회전체(20)에 구속되기 위한 구조에 관한 자세한 설명은 본 발명에 따른 제2실시예에서의 그것과 같으므로 편의상 생략한다.
이와 같은 회전체, 리셉터클와 후술하는 락킹부재(40), 유통수단(50)의 개념은 도 27와 같은 수평 선회축 구비형 회전체를 구비한 음료 메이커에도 알맞게 변형 적용될 수 있다.
다음 도 27 내지 도 31을 참고하여 상술한 제1 내지 제3실시예에 모두 적용 가능한 변형된 리셉터클을 설명한다. 도 27 내지 도 31의 도면군(群)과, 나머지 다른 도면군(群)은 특별한 언급이 없는 한 상호 도면 참조부호가 무관하다.
도 27 내지 도 31에 도시된 리셉터클(R; 도 12에서는 30. 이하 참조부호 R로 통일함.)은 크게 본체(10), 거름망(20), 덮개(30), 그리고 본체와 거름망 사이에 배열되는 거품증가체(40)로 구성된다.
도 27 내지 도 31에 도시된 리셉터클(R)은 도 1 내지 도 24에 도시된 음료메이커에 교체형 또는 서랍형으로 결합되는 것으로, 제1 내지 제3실시예에서 설명한 교체수단이 적용되며, 당업자라면 이를 유추하여 충분히 재현할 수 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.
또 본 발명에서 리셉터클의 거름망 수용부(20a)에 담기는 음료는 추출대상체 자체일 수 있으나,
필요에 따라 시중에서 판매되는 캡슐 타입 카트리지와 같이 내부에 추출에 따라 음료가 캡슐 외부로 누출되지 않도록 하는 필터가 내장된 타입(대표적으로 도 13에 도시된 카트리지)의 것이 아닌,
부직포와 같은 다공성 외피로 포장된 팩 타입(또는 파드(pod) 타입) 음료 카트리지나, 심지어는 필터 비구비 캡슐 타입 음료 카트리지의 추출을 위한 리셉터클에도 본 발명의 개념 및 구성이 적용될 수 있다.
특히, 도 27에 도시된 바와 같이, 알루미늄 재질의 외피로 추출대상체가 포장된 하드 팩 타입의 카트리지(C)에도 본 발명의 개념 및 구성이 적용될 수 있다.
따라서 본 명세서 및 청구범위에서 '음료' 추출용 리셉터클이라는 용어는 상징적으로 본 발명의 특징을 강조하기 위한 것일 뿐이므로, 이로 인하여 제한 해석되어서는 안되며,
수용된 음료 추출 과정에서 추출대상체가 누출되고 원하지 않는 부위에 붙게 되어 리셉터클 및 음료메이커의 각 부위를 오염시키고 지저분해지는 문제를 일으키게 되는 각종 카트리지에 대하여 대처할 수 있는 리셉터클의 개념을 보호받고자 하는 것으로 해석되어야 한다.
상기 본체(10)는 추출 완료된 음료, 즉 에스프레스 커피 등의 음료가 최종 배출되는 하방 배출공(15)이 구비된 제1장착부(11)가 요입 형성되어 있고, 본 발명의 핵심 중 하나인 덮개(30)의 결합을 위한 제2장착부(13)가 구비되어 있으며, 서랍식으로 음료메이커에 결합되는 경우 활용되는 파지부(17)가 우측에 구비되어 있고, 덮개(30)의 손잡이(37) 및 보강돌기(39)와 상호 작용하는 들뜸방지부를 구성하는 상부돌기(19) 2개가 좌측에 상향 돌출 형성되어 있다.
다음으로 거름망(20)은 상기 본체의 제1장착부에 밀착 안치되는데, 거름망과 본체의 제1장착부 사이에는 먼저 거품증가체(40)가 개재된다.
거품증가체는 합성고무 등의 엘라스토머나 실리콘 소재로 이루어져 가요성 특성, 연질특성을 갖는 것이 바람직한데, 특히 고온·고압의 열수에 대해서도 변형되지 않고 유해물질(특히 환경호르몬)이 유출되지 않도록 하는 소재인 것이 바람직하다.
거품증가체(40)의 상면에는 열수에 의하여 추출된 음료가 중공인 거품증가부(41)로 안내되면서도 지체될 수 있도록 방사상으로 형성된 안내돌기(43)와 안내돌기(43)와 연결된 체류돌기(45)가 형성되어 있어, 거품 또는 크레마(Crema, 조밀한 황금빛 갈색의 거품으로 에스프레소(Espresso) 샷을 덮는다)가 1차적으로 증가될 수 있도록 되어 있다.
통공 형태인 거품증가부(41)는 제1통과부(41a), 제1체류부(41b), 제2통과부(41c), 제2체류부(41d), 제3통과부(41e)가 상부에서 하부로 연속 형성된 구조이며,
열수가 펌프에 의하여 가압 공급되면서 추출대상체를 추출하여 제조된 에스프레소가 특유의 배출압력에 의하여 거품증가부(41)를 통과하게 되고,
음료메이커의 펌프를 가동하는 모터에서 전달되는 진동에 의하여 연질·가요성 거품증가체(40)가 진동하면서 액상 에스프레소는 좁은 제1통과부(41a), 확장된 제1체류부(41b), 다시 좁은 제2통과부(41c), 확장된 제2체류부(41d), 좁은 제3통과부(41e)를 통과하면서 거품이 증가하게 된다.
그 상대적인 단면적의 크기는 [ 제2통과부(41c) > 제1통과부(41a) ≥ 제3통과부(41e) > 제1체류부(41b) ≥ 제3통과부(41e) ] 또는
[ 제2통과부(41c) > 제3통과부(41e) ≥ 제1통과부(41a) > 제3통과부(41e) ≥ 제1체류부(41b) ]인 것이 크레마가 가장 풍부하게 생성되는 것으로 밝혀졌다.
다음으로 거름망(20)은 추출대상체 수용부(20a)를 갖고, 상부 외측에 플렌지(23)와, 그 내측에 지지턱(25)을 갖고, 추출공(21)이 형성되어 있는데, 특히 복수의 추출공(21)이 바닥면 외곽 부위에 배열되어 있어 덮개(30)의 중앙 부위 열수 주입공(31)에 대하여 어긋난 위치에 배열되고, 더 바람직하기로는 가능한 먼 거리에 배열되어 충분히, 그리고 골고루 열수가 추출대상체와 접촉한 후 최대한 에스프레소가 추출·형성되도록 되어 있다.
특히 추출공(21)은 금속, 특히 부식 방지를 위하여 SUS 소재로 구성된 거름망의 바닥면을 프레스로 가압하여 상향돌기(21A)를 형성하고, 이 상향돌기의 정점을 연마 가공하여 추출공(21)을 형성함으로써 추출공을 가능한 작게 형성하면서도,
상향돌기(21A) 정점에 형성된 추출공(21)이 추출대상체에 의하여 잘 막히지 않게 된다(왜냐하면 상향돌기(21A)의 점점에 열수에 의하여 유동되는 추출대상체가 머물지 못하고 상향돌기를 따라 미끄러지기 때문으로, 그만큼 추출대상체 입자와 추출공의 직접적인 접촉시간이 짧다).
또 상향돌기(21A)로 인하여 그 반대 부위인 거름망(20)의 바닥면에서는 요홈(21a)이 형성되는데, 청소 시, 거름망(20)의 바닥면에서 흐르는 물을 접촉하면 혹 추출공(21)에 끼인 음료 입자도 쉽게 분리·제거될 수 있다.
아울러 외곽 부위 상향돌기(21A)의 내측에는 저항돌기(24)가 돌출되어 있는데, 이 역시 프레스 가공으로 가압 형성된 것이어서 그 반대면에는 요홈(24a)이 형성되어 있다.
상기 저항돌기(24)는 열수에 의하여 유동하는 음료 입자와 접촉하여 음료입자 유동특성을 불규칙하고 복잡하게 하여 추출 성능을 증가시키게 되며, 그 바닥면의 요홈(24a)은 거품증가체(40) 상면과 공간을 형성하게 되어, 거품증가체의 안내돌기(43)와 체류돌기(45)가 수행하는 크레마의 1차적으로 증가기능을 보강하여 크레마의 증대 효과를 배가할 수 있도록 하게 된다.
나아가 상술한 바와 같이, 상기 거름망(20)은 추출대상체 분말이 수용되는 경우만 아니라, 캡슐 또는 부직포 등의 팩 타입 카트리지, 특히 도 29에 도시된 알루미늄 재질로 이루어지며 사용자가 파지하여 잡을 수 있는 별도의 플렌지를 구비하지 않은 하드 팩 타입의 카트리지(C)를 수용한 후 음료 추출을 행할 수 있다.
카트리지(C)가 사용되는 경우 열수를 카트리지(C) 내로 분사하고, 추출 음료가 카트리지(C) 외부로 배출되기 위하여, 카트리지 상하부의 천공을 위한 파괴수단이 필수적인데, 상부 파괴수단의 경우 승강드럼와 함께 승하강하여 움직이는 열수 분출 노즐이 카트리지(C) 상부를 천공하도록 구비된다.(상술한 제1 내지 제3실시예 참고.)
또 하부 파괴수단은 상기 저항돌기(24)들의 외측 둘레에 거름망(20)의 바닥면에서 상향 돌출 형성되는 천공핀(24A)들로 구성되어 거름망(20)에 수용된 후 승강드럼의 가압에 의하여 카트리지(C)가 하측 방향으로 압력을 받으면서 상부가 파괴되는 동시에 상기 천공핀(24A)이 카트리지(C)의 하부를 파괴하도록 구비된다.
상기 천공핀(24A)은 유사 삼각형 형태로 이루어져 상측 단부가 하측보다 폭이 좁은 첨단부를 갖도록 형성되어 카트리지(C) 하부면의 천공이 쉽게 이루어지도록 한다.
상기 천공핀(24A)은 거름망(20)의 바닥면에서 수직 방향으로 상향 돌출되어 있는데, 제작 용이성 확보를 위하여 거름망(20)의 바닥면 일부를 절개하여 절개된 부분을 상향 돌출시키면서 제작되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 리셉터클 제작 시 상기 천공핀(24A)을 별도의 구성을 통해 거름망(20)의 바닥면에 결합시키지 않고, 바닥면 일부를 절개한 상태에서 절개된 부분을 상측 방향으로 들어올려 제작되도록 할 수 있다.
상기한 방식으로 천공핀(24A)이 제작될 경우 상기 천공핀(24A)은 유사 삼각형 형태로 끝단부에 첨단부가 구비되며, 절개선을 기준으로 양측에 상향 돌출된 천공핀(24A)이 형성된다.
상기 천공핀(24A)의 모양 및 크기는 카트리지(C)의 제조사별 종류, 소재 등에 따라 달라질 수 있으며, 도면에 도시된 유사 삼각형 형태 또는 삼각뿔 형태의 천공핀(24A)뿐만 아니라, 유사 사다리꼴 형태, 또는 유사 직사각형 형태 등으로 변형될 수 있고, 이는 본 발명의 기술분야에 속한 통상의 기술자(이하 당업자라 칭함)에 의하여 충분이 예측하여 수정, 변형, 치환되어 재현될 수 있는 것으로 본 명세서의 도면에 도시된 형태로 인하여 본 발명의 권리 해석에 제한이 있어서는 안 될 것이다.
상기 천공핀(24A)에 의한 카트리지(C) 하부의 천공은 알루미늄 재질의 특성에 의하여 천공 시 비정형으로 파괴되면서 구멍이 형성되고 따라서 추출된 음료의 일부는 상기 비정형 구멍을 통해 거름망(20)으로 직접 배출되고, 다른 일부는 상기 천공핀(24A)이 제작되면서 거름망(20) 바닥면에 천공된 구멍(24b)을 통해 후술하는 거품증가체로 직접 배출될 수 있다.
이어서 본 발명은 음료 추출 후 거름망(20)으로부터 카트리지(C)의 취출을 쉽게 할 수 있도록 상기 거름망(20)에 분리수단(26)을 도입하였다.
상기 분리수단(26)은 거름망(20) 내부, 특히 거름망(20) 바닥면 등에 구비되어 사용자의 작동에 따라 카트리지(C)가 분리되도록 해야는데, 추출대상체 분말 자체가 수용되는 경우에 분리수단(26)이 음료 추출을 방해하지 않도록 구비되어야 한다.
이를 위하여 본 발명의 분리수단(26)은 상기 거름망(20)의 바닥면에 결합되어 있는 카트리지 분리용 와이어(27)로 구성된다.
상기 와이어(27)는 합성 고무 등의 실리콘 소재나, 면직물 소재로 이루어져 가요성 특성, 특히 연질 특성을 갖는 것이 바람직한데, 특히 고온·고압의 열수에 대해서도 손상되지 않고 유해물질(특히 환경호르몬)이 유출되지 않도록 하는 소재인 것이 바람직하다.
상기 와이어(27)로 사용될 수 있는 소재는 폴리프로필렌(polypropylene), 나일론(nylon), 폴리에스테르(polyester), 실크(silk), 금, 스테인레스 및 폴리디아소논(polydiaxonone) 등의 재질도 포함하며, 일례로 상표명 Vicryl(polyglactin 910 계열)이 사용될 수 있다.
특히 상기 와이어(27)가 면직물 소재일 경우 추출대상체 분말이 직접 거름망(20)에 수용될 경우 와이어(27)의 실타래 등이 음료에 섞인 상태로 추출될 수 있으므로 이를 방지할 수 있는 소재가 선택되어짐은 당연하다.
상기 와이어(27)는 연질의 와이어(27)(실)을 지칭하는 대표적인 의미로 사용한 단어일 뿐이며, 본 발명의 와이어(27)의 본질적인 기능과 같은 모든 실, 줄을 포함하는 개념으로써, 본 명세서의 상세한 설명에서 지칭하는 용어에 의하여 문리적으로만 해석되어 본 발명의 보호범위가 제한되어서는 안 된다.
상기 와이어(27)는 일측 단부(27a)가 거름망(20)의 바닥면 일측에 고정, 결합되고 타측 단부(27b)는 거름망(20)의 플렌지 외부로 노출되도록 구성된다.
상기 와이어(27)는 제작 용이성 확보 및 안정적이 카트리지의 분리를 위하여 거름망의 바닥면 중앙에 구멍을 천공한 후 와이어의 일측 단부(27a)가 상기 구멍에 고정되도록 한다.
특히 상기 와이어(27)의 길이는 도 29의 카트리지(C)가 거름망(20)에 수용될 때, 카트리지(C)의 크기 또는 형상에 의하여 와이어(27)가 거름망(20)의 바닥면과 내벽에 자연스럽게 밀착된 상태에서도 타측 단부(27b)가 거름망(20)의 플렌지(23) 외부로 노출될 정도의 길이로 이루어지는 것이 바람직하다.
따라서 음료 추출이 완료된 후 사용자가 카트리지(C)를 분리할 때 외부로 노출된 와이어(27)의 타측 단부를 손으로 잡아 들어올리면, 와이어(27)가 카트리지(C)의 하면 및 옆면을 들어올려 카트리지(C)를 분리시킬 수 있다.
또한 분리용 와이어(27)를 분리수단(26)으로 도입함으로써, 추출대상체 분말을 직접 거름망(20)에 수용하더라도 음료 추출이 방해받지 않게 된다.
한편 상기 분리수단(26)은 상기 거름망(20)에 힌지 결합되어 있는 가압부(28a)와, 상기 가압부(28a)에 의하여 시소운동이 이루어져 상기 거름망(20)에 수용된 카트리지(C)를 상측방향으로 가압하여 분리시키는 이탈부(28b)를 포함하는 분리용 레버(28)로 구성될 수 있다.
상기 레버(28)는 상기 거름망(20)의 플렌지(23)에 힌지축(28d)을 통해 회동 가능하도록 결합된 가압부(28a)와, 상기 가압부(28a) 내측과 연결되고 하향 절곡되면서 거름망(20)의 내벽에 밀착되며 하측 단부가 거름망(20)의 바닥면까지 연장 형성된 연결부(28c)와, 상기 연결부(28c)의 하측 단부에서 내측 방향으로 절곡하여 연결되어 거름망(20)의 바닥면에 밀착되는 이탈부(28b)를 포함하여 이루어진다.
상기 레버(28)의 연결부(28c) 및 이탈부(28b)는 상기 거름망(20)과 최대한 밀착 형성되어 카트리지(C)가 거름망(20) 수용부에 안정되게 수용되도록 하며,
특히, 상기 이탈부(28b)의 끝단부는 카트리지(C)의 하부 천공 및 추출된 음료의 원활한 배출을 위하여 상기 천공핀(24A)을 덮지 않는 위치까지 형성되는 것이 보다 바람직하다.
따라서 사용자가 상기 가압부(28a)를 누르면 힌지축(28d)을 축으로 상기 연결부(28c)와 이탈부(28b)가 상측으로 들어올려지면서 카트리지를 상측방향으로 밀어서 카트리지를 분리시키게 되고, 사용자는 분리된 카트리지를 손으로 쉽게 잡아서 교체할 수 있다.
이어서 본 발명에 따른 분리수단(26)으로써, 카트리지 분리용 레버(28')는 상기 거름망(20)의 플렌지(23)에 힌지축(28d')을 통해 회동 가능하도록 결합된 가압부(28a')와, 상기 가압부(28a')의 내측과 연결되어 거름망(20)의 내벽을 따라 양측으로 나누어지면서 형성되어 카트리지(C)의 외벽을 가압하여 파지하며 상기 가압부(28a')에 의하여 시소운동이 이루어져 카트리지(C)를 거름망(20)으로부터 분리시키는 한 쌍의 이탈부(28b')를 포함하여 이루어진다.
상기 한 쌍의 이탈부(28b')는 내측 방향으로 탄성력을 갖도록 거름망의 내벽에서 소정 간격 이격하여 구비되어 카트리지(C)를 거름망(20)에 수용할 때 상기 이탈부(28b)가 외측으로 벌어지면서 수용되고, 수용된 후에는 탄성력에 의하여 카트리지(C)의 외벽을 가압하여 파지되도록 한다.
따라서 사용자가 상기 가압부(28a)를 가압하여 누르면 상기 한 쌍의 이탈부(28b)는 카트리지(C)를 파지한 상태에서 힌지축(28d')을 축으로 시소운동을 통해 상측으로 들어올려지면서 카트리지(C)를 분리시키게 되고, 사용자는 분리된 카트리지를 손으로 쉽게 잡아서 교체할 수 있다.
한편 본 발명에 따를 리셉터클은 상기 거름망(20)과 상기 본체(10)의 제1장착부(11) 사이에 다수의 통공(29a)을 갖는 메시망(29)이 게재되어 탈착 가능하도록 구비된다.
상기 메시망(29)은 SUS 등의 메탈 소재로써 다수의 미세 통공(29a)이 천공되어 형성되어 추출된 음료만이 상기 통공(29a)을 통해 하부로 배출되도록 하며, 음료 추출 중에 음료와 함께 카트리지 외부로 배출되는 추출대상체 분말이 상기 통공(29a)을 통과하지 못하고 걸러지도록 함으로써, 거품증가부(41) 또는 배출공(15)이 막히는 것을 방지한다.
즉, 추출대상체가 커피일 경우에 사용자가 커피 원두를 직접 로스팅하여 본 발명의 거름망(20)에 수용한 다음 커피 추출을 행하는 경우와 달리, 카트리지(C)를 사용하는 경우 추출에 따른 커피의 질적 향상 및 카트리지 타입의 특수성으로 인하여 카트리지에 내장되는 커피 즉, 추출대상체의 분말이 매우 고운 상태로 출시되는 것이 보통이어서, 본 발명의 리셉터클이 구비된 음료메이커에 카트리지를 사용하게 되면 고운 입자 상태의 추출대상체 분말이 음료와 함께 카트리지 외부로 배출되어 거품증가부(41) 또는 배출공(15)을 막을 위험이 크다.
특히, 상기 거름망(20)의 바닥면에 구비되는 추출공(21)(천공핀(24)과 함께 형성되는 구멍 포함)은 거품증가부(41) 또는 배출공(15)과 달리 직경이 크므로 추출대상체 분말에 의한 막힘이 덜할 뿐만 아니라, 막히더라도 거름망(20)을 분리하여 세척하기 쉽지만, 상기 거품증가부(41) 또는 배출공(15)은 구조적인 특성상 구멍이 작기 때문에 분말에 의한 막힘이 발생하기 쉽고, 세척 또한 쉽지 않다.
따라서 본 발명은 상기 메시망(29)을 통해 음료와 함께 배출되는 추출대상체 분말을 1차적으로 거르는 필터로 활용하여 상기한 문제점을 방지한다.
상기 메시망(29)은 필터 기능 강화를 위하여 상기 제1장착부(11)에 상응하는 원판 형태로 제작되며, 상면 일측에 별도의 파지부를 구비하여 사용자가 필요에 따라 메시망(29)을 자유롭게 탈착하여 사용할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 메시망(29)은 원판에 다수의 미세 통공을 직접 천공하는 방식 또는 소정 길이를 갖는 메탈선이 다수가 그물처럼 중첩하여 미세 통공이 형성되는 방식 등으로 제작 가능하다.
이어서 본 발명의 핵심 중 하나인 덮개(30)는 부식 문제가 없는 SUS 소재나, 기타 금속소재, 합성수지로 제조될 수 있으며, 필요에 따라 하면에는 거름망에 대한 밀폐성을 증가시킬 수 있는 패킹이 도입될 수 있다. 또 경질 덮개 바닥면에 도입되는 패킹과 함께, 또는 별도의 수밀성 증가수단(예: 패킹)이 거름망의 플렌지 또는 그 주변에 도입될 수도 있다.
나아가 덮개(30)는 전체적으로 합성고무 등의 엘라스토머나 실리콘 소재로 이루어져 가요성 특성, 연질특성을 갖는 것도 밀폐성 확보에 문제가 없으므로 도입 가능하다. 이 경우 연질 덮개는 고온·고압의 열수에 대해서도 변형되지 않고 유해물질(특히 환경호르몬)이 유출되지 않도록 하는 소재인 것이 것이 바람직하다.
또 상기 덮개(30)는 거름망 상부 외곽의 플렌지(23)를 수용하는 요입홈(35)을 갖고, 이 요입홈(35)의 외측에는 하향 연장 형성된 스커트(35a)가 형성되어 있어, 이 스커트가 플렌지(23) 외측을 덮어 열수에 대한 밀폐성을 향상시키게 된다.
나아가 상기 거름망(20)의 플렌지(23) 내측에는 음료메이커의 열수 분출 노즐과 함께 움직이는 승강드럼(미도시됨)가 엇물림 형태로 결합되는 경우, 그 플렌지 내측 지지턱(25)에 의하여 연질·가요성 덮개 부위가 그 사이에 끼게 되므로, 열수에 대한 밀폐성은 더욱 증가하게 된다.
또 상기 덮개의 주입공(31)에는 음료메이커의 열수 분출 노즐이 수용되는데, 이 주입공(31) 외측에는 밀폐돌기(31a)가 상향 돌출 형성되어 있고, 이 밀폐돌기(31a)는 음료메이커의 열수 분출 노즐과 엇물림 결합되게 되므로, 역시 열수가 거름망의 수용부와 덮개 사이에만 체류하며 열수는 덮개의 주입공을 통해 유입되고 거름망의 추출공으로만 배출되게 된다.
나아가 덮개(30)는 상기 거름망(20)의 개구부를 열고 닫는데, 그 편리성을 위하여 덮개 우측의 축돌기(33)가 전후로 대칭 배열되어 있고, 이 축돌기를 통하여 본체(10)의 제2장착부(13)에 결합되므로 덮개는 본체에 대하여 축설된 구조가 되어 쉽게 거름망의 개구부를 여닫고 또 특유의 연질 특성으로 인하여 축돌기(33)를 쉽게 본체의 제2장착부에서 분리하고 재결합할 수 있어 청소가 용이하다.
아울러 덮개(30)는 축돌기 반대편, 우측에 손잡이(37)를 가져 거름망의 개구부를 여닫는 경우의 조작을 용이하게 한다.
또 이 손잡이(37)는 본체(10)의 두 상부돌기(19)로 구성된 들뜸방지부의 일부를 구성하는, 상부돌기 사이의 끼임부(19a)에 뻑뻑하게 결합되므로 거름망의 수용부(20a)에 추출대상체를 투입하고 덮개(30)를 닫은 후, 리셉터클(R)을 음료메이커에 결합하는 경우 본체(10)의 파지부(17) 및 덮개의 출돌기(33) 반대편 덮개 부위가 음료메이커의 서랍홈과의 임의 접촉으로 덮개가 들리게 되고 음료가 쏟아지기까지 하는 문제 발생을 방지할 수 있고, 그 외 추출 전후의 추출대상체가 담긴 리셉터클(R)의 부주의하고 의도치 않은 상황에서 리셉터클에 충격이 가해지고 전복되어도 추출대상체가 쏟아지고 누출되는 사태 발생을 방지할 수 있다.
이러한 특성은 본체(10)의 두 상부돌기(19) 각 외측에 배열된 덮개(30)의 보강돌기(39)에 의하여 더 강화되며, 또 보강돌기는 바닥면에 걸림턱(39a) 구조를 갖고, 이 걸림턱이 거름망(20)의 플렌지(23)에 외측 결합되므로 덮개가 거름망을 닫고 있는 상태의 확고성은 더욱 증가된다.
이어서 도 32 내지 도 27을 참조하여 본 발명에 따른 카트리지 제조용 어셈블리를 설명한다.
먼저 도 32 및 도 33에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 DIY 카트리지(10) 제조용 어셈블리(P)는 커피, 차 등의 시료를 담는 본체(11)와 본체(11)를 덮는 커버(13)로 이루어진 카트리지(10)과 상기 본체(11)와 커버(13)를 가압하는 압착수단(20) 및 상기 압착수단(20)을 동작하는 작동수단(30)으로 이루어져 있다.
상기의 DIY는 'Do It Yourself'의 약어로서 가정용품등의 제작, 수리, 장식등을 사용자가 직접하는 것을 말한다.
다시 상기 카트리지(10)은 일반적으로 제조되어 유통되는 카트리지(10)과 마찬가지로 커피, 차 등의 시료를 담는 충진부(111)와, 충진부(111)의 외측으로 돌출형성되어 커버(13)와 접착되는 접촉부(113)를 갖는 본체(11)와, 상기 본체(11)의 충진부(111)를 덮으며 상기 접촉부(113)와 접착되는 커버(13)로 이루어져 있다. 또한 상기 카트리지(10)의 본체(11)를 수용하는 수용부(21)와, 상기 커버(13)의 상부면을 본체(11)쪽으로 가압하는 압착수단(20)이 구비되어 있다.
보다 상세하게는 상기 수용부(21)는 링 형태로 이루어져 있으며, 상기 본체(11)가 관통되는 관통공(211)과 상기 본체(11)의 접촉부(113) 하단을 지지하는 지지부(213)로 이루어져 있다. 따라서 상기 카트리지(10)의 본체(11)가 상기 수용부(21)에 안착되는 경우에는 상기 본체(11)가 관통공(211)을 관통하고 접촉부(113)가 지지부(213)의 상단에 걸쳐 고정될 수 있도록 한다.
나아가 상기 수용부(21)의 상부에 구비되며, 상기 본체(11)의 충진부(111)를 덮는 커버(13)의 상면을 상기 본체(11)방향으로 가압하는 가압부(23)가 구비되는데, 상기 가압부(23)는 상기 커버(13)와 동일한 원형으로 구성되는 것이 바람직하나, 원형이 아닌 형상도 가능하며, 실질적으로 상기 본체(11)와 커버(13)는 상기 본체(11)의 접촉부(113)가 접착됨에 따라 접촉부(113)와 동일한 링 형태로 구성되는 것도 바람직하다.
다시 본 발명에 따른 DIY 카트리지(10) 제조용 어셈블리(P)는 상기 수용부(21)와 가압부(23)로 이루어진 압착수단(20)을 동작하기 위하여 작동수단(30)이 더 구비되어 있는데, 상기 작동수단(30)은 상기 수용부(21)와 가압부(23)에 각각 연결되는 제1 및 제2 작동부(33)와, 상기 제1 및 제2 작동부(33)를 결합하는 회전결합부(35)로 이루어져 있다.
보다 상세하게는 도 34[A] 및 도 34[B]는 상기 작동수단(30)의 작동예를 도시한 것으로서, 상기 제1 작동부(31)는 상기 수용부(21)와 연결되고, 상기 제2 작동부(33)는 가압부(23)와 연결되어 있는데, 이 때 상기 제1 작동부(31)와 제2 작동부(33)의 교차지점에 회전결합부(35)가 구비되어 있어, 상기 제1 작동부(31)와 제2 작동부(33)가 상기 회전결합부(35)를 축으로 시소운동을 함에 따라 상기 수용부(21)와 가압부(23)가 접착과 분리 운동을 하게 된다. 또한 상기 회전결합부(35)는 회전핀(351)으로 이루어져 상기 제1 및 제2 작동부(33)의 회전운동을 원활하게 할 수 있으며, 시소운동으로 인하여 제1 및 제2 작동부(33)의 힘을 적게 가하여도 원활하게 수용부(21)와 가압부(23)가 접착 및 분리 될 수 있다.
나아가 도 32 내지 도 35에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 DIY 카트리지(10) 제조용 어셈블리(P)는 상기 카트리지(10)의 본체(11)와 커버(13)를 열을 이용하여 접착하는 열접착수단(40)이 더 구비되어 있는데, 상기 열접착수단(40)은 상기 본체(11)의 접촉부(113)를 가열하되, 상기 수용부(21) 또는 가압부(23) 또는 이들 모두에 구비되어 있다.
보다 구체적으로는 상기 본체(11)와 커버(13)를 접착하기 위하여 구비되는 열접착수단(40)은 전원부(미도시)와 상기 전원부(미도시)와 연결되어 열을 가하는 히팅부(53)로 이루어져 있으며, 상기 히팅부(53)는 상기 수용부(21)의 지지부(213) 상단 또는 상기 가압부(23)의 접촉부(113)와 만나는 하단 또는 이들 모두에 구비될 수 있으나, 작업의 효율성을 고려하여 상기 가압부(23)의 하단에 위치하는 것이 바람직하다.
또한 상기 카트리지(10)의 본체(11)와 커버(13)는 접촉부(113) 부분만 가열 접착되게 되는데, 이를 위하여 상기 가압부(23) 하단에 구비되는 열접착수단(40)의 히팅부(53)는 링형태로 구비되어 접촉부(113)에만 열을 전달하는 것이 바람직하다.
나아가 열을 발생하기 위하여 별도의 전원부(미도시)가 구비되어 있는데, 상기 전원부(미도시)와 히팅부(53)는 케이블(55)을 통하여 전원이 공급되며, 상기 케이블(55)은 상기 제1 또는 제2 작동부(33) 내부를 관통하는 것이 바람직하며, 상기 전원부(미도시)는 상기 제1 또는 제2 작동부(33)의 단부 내부에 구비되되 휴대용 건전지 또는 외부전원케이블(55)이 구비되어 사용의 편의성을 향상시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 카트리지(10)은 다양한 크기로 구비될 수 있는데, 이에 따라 상기 수용부(21)는 카트리지(10)의 크기에 따라 지름을 조절하는 크기조절수단(40)이 더 구비되어 있는 것이 바람직하다.
상기 크기조절수단(40)은 상기 수용부(21)의 지지부(213) 단부에 구비되는 톱니형성부(41)와, 상기 톱니형성부(41)가 결합되고, 상기 제1 작동부(31) 단부에 구비되는 고정부재(43)로 이루어져 있다.
보다 상세하게는 도 36 및 도 37에 도시된 바와 같이, 상기 수용부(21)는 상기에서 서술한 바와 같이, 내부에 관통공(211)이 이루어지게 되는데, 이 관통공(211)에 카트리지(10)을 관통함으로서 카트리지(10)을 상기 수용부(21)에 거치하게 되는 것이다. 그러나 카트리지(10)의 종류가 다양하고 그 크기도 다양함에 따라 상기 관통공(211)의 직경이 일정하게 되는 경우 다양한 카트리지(10)을 거치할 수 없는 문제가 생기는데, 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 DIY 카트리지(10) 제조용 어셈블리(P)는 상기 관통공(211)의 크기를 조절할 수 있도록 크기조절수단(40)을 더 구비하고 있다.
보다 구체적으로 설명하면 상기 지지부(213)의 단부에는 톱니형성부(41)가 구비되고, 상기 톱니형성부(41)는 직선부(411)와 사선부(413)로 이루어지되, 상기 지지부(213)의 양단부에 각각 구비되는 톱니형성부(41)는 서로 대칭을 이루어 형성되어 있다. 또한 상기 제1 작동부(31)의 단부에는 상기 지지부(213)가 끼워지는 제1 끼움공(45)과, 상기 제1 끼움공(45)과 직교하며, 고정부재(43)가 구비되는 제2 끼움공(47) 및 상기 톱니형성부(41)와 결합하는 고정부재(43)가 구비되어 있다. 또한 상기 고정부재(43)는 상기 톱니형성부(41)와 대응되는 결합돌기(431)가 구비되고, 상기 제2 끼움공(47)의 저면과 상기 고정부재(43)와 양단이 접하도록 이루어지는 탄성체(432)가 구비되며, 상기 고정부재(43)에는 손잡이부(435)가 더 구비되어 있다.
나아가 상기 손잡이부(435)가 상기 제1 작동부(31)에 돌출될 수 있도록 상기 제1 작동부(31)에는 스위치공(49)이 구비되어 있다. 이 때 상기 손잡이부(435)는 볼트등으로 구비되어 상기 고정부재(43)가 상기 제2 끼움공(47)에 삽임한 후에 상기 스위치공(49)을 통하여 상기 손잡이부(435)를 상기 고정부재(43)에 고정결합하는 것이 바람직하다.
다시 상기 지지부(213)가 상기 제1 끼움공(45)을 관통하는 경우 상기 제1 작동부(31) 내부에 구비되는 고정부재(43), 특히 상기 고정부재(43)의 결합돌기(431)가 상기 톱니형성부(41)와 결합하게 되되, 직선부(411)와 곡선부로 이루어진 톱니형성부(41)로 인하여 상기 지지부(213)는 관통공(211)의 직경을 감소시키는 방향으로 자연스럽게 이동이 가능하나, 이 반대로 직경을 넓히는 방향으로는 이동이 불가하게 이루어져 카트리지(10)을 거치하는 경우 관통공(211)의 직경이 증가하여 카트리지(10)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
나아가 이러한 관통공(211)의 직경을 넓히기 위해서는 상기 제1 작동부(31)의 스위치공(49)을 통하여 외부로 돌출되는 손잡이부(435)를 아랫방향(수용부(21)와 멀어지는 방향)으로 이동하여 상기 고정부재(43)의 결합돌기(431)를 상기 톱니형성부(41)와 이격시켜 자연스럽게 상기 지지부(213)가 상기 제1 끼움공(45)으로부터 이탈 가능하게 하고, 이때 상기 고정부재(43)에 구비되는 탄성체(432)로 인하여 상기 손잡이부(435)를 놓으면 손잡이부(435)는 다시 윗방향(수용부(21)와 가까워지는 방향)으로 자동 이동하여 상기 톱니형성부(41)와 결합돌기(431)를 결합할 수 있도록 함으로서 사용의 편의성 및 견고성을 모두 갖추게 된다.
나아가 상기 관통공(211)의 직경이 변화함에 따라 상기 지지부(213)를 가압하는 가압부(23), 특히 상기 가압부(23)에 구비되는 열접착수단(40)의 히팅부(53) 또한 상기 크기조절수단(40)과 동일하게 구성하여 상기 관통공(211)의 직경이 변화하는 접촉부(113)에 동일하게 열을 전달 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 수용부(21)와 가압부(23)를 접착하기 위하여 상기 제1 및 제2 작동부(33)를 동작하는 경우에는 상기 제1 작동부(31)와 제2 작동부(33)가 시소결합을 함에 따라 상기 수용부(21)와 가압부(23), 특히 상기 본체(11)의 접촉부(113)에 동일한 힘으로 가압되지 않는 문제점이 있다.
따라서 이러한 문제를 해결하고자 본 발명에 따른 DIY 카트리지(10) 제조용 어셈블리(P)는 수평유지수단(60)을 더 구비하는데, 보다 구체적으로는 상기 압착수단(20)에는 수평유지수단(60)이 더 구비되고, 상기 수평유지수단(60)은 가압부(23)에 구비되는 제1 결합부(61)와, 상기 제2 작동부(33)에 구비되는 제2 결합부(63) 및 상기 제1 결합부(61)와 제2 결합부(63)를 연결하는 힌지부(65)로 이루어져 있다.
더욱 구체적으로 설명하면 상기 제1 결합부(61)에는 회전공(611)이 구비되며, 상기 제2 결합부(63)에는 대응회전공(631)이 구비되고, 상기 회전공(611)과 대응회전공(631)을 관통하는 힌지핀(651)을 통하여 결합하게 된다.
따라서 상기 제1 결합부(61)는 상기 힌지핀(651)을 축으로 하여 상기 제2 결합부(63)로부터 축회전 운동을 하게 되며, 이에 따라 상기 가압부(23)는 상기 제2 작동부(33)로부터 회전운동을 할 수 있게 된다.
또한 중력의 힘을 가하기 위하여 상기 가압부(23) 내부에는 무게중심추(231)를 더 구비하여 상기 가압부(23)가 항상 중력방향으로 힘을 받도록 함으로서 상기 접촉부(113)와 접촉되는 면이 항상 중력과 수직을 이루어 수평방향으로 유지되며, 이에 따라 상기 가압부(23)와 상기 수용부(21), 특히 접촉부(113)가 접촉되는 경우 상기 접촉부(113)의 모든 접촉면에 동시에 접촉될 수 있어 동일한 가압력와 가압부(23)에 구비되는 열접착수단(40)에 의한 열 전도 또한 상기 접촉부(113) 전부에 동일하게 전달 될 수 있다.
이어서 도 38 내지 도 41을 참조하여 본 발명에 따른 휴대용 음료 메이커를 설명한다.
먼저 도 38 및 도 39에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 컴팩트 음료 추출장치는 하우징(10)과 상기 하우징(10)에 내장된 펌프(20)와 상기 하우징(10)에 결합되고 상기 펌프(20)로 추출수를 공급하기 위한 물탱크(40) 및 상기 하우징(10)에 결합되고, 추출체가 내장되는 수용공간부와 펌프(20)에서 공급되는 추출수의 통과로 발생되는 음료의 배출을 위한 배출공를 구비한 리셉터클로 이루어져 있다.
보다 상세하게는 상기 하우징(10)은 내부에 수용공간이 구비되고, 상부에 음료추출을 위한 추출수가 투입되는 투입부(11)와, 상기 투입부(11)에 구비되어 물탱크(40)가 결합하는 제1 결합부(17)가 구비되어 있다. 상기 제1 결합부(17)는 하기에 보다 구체적으로 설명하고, 상기 하우징(10)의 내부에 구비되는 수용공간에는 상기 투입부(11)를 통하여 투입되는 추출수를 고압으로 배출하는 펌프(20)가 구비되어 있는데, 상기 펌프(20)는 펌프(20)로 투입되는 고온의 물을 상기 리셉터클로 배출시켜 음료를 추출할 수 있도록 한다.
또한 상기 하우징(10)에는 상기 리셉터클이 투입되는 음료 추출부(16)가 구비되어 있는데, 상기 음료 추출부(16)에 구비되는 리셉터클은 상술한 모든 종류의 리셉터클로 차용 가능하다. 그리고 상기 펌프에는 상술한 유니버설 캡을 더 포함하여 이루어진다.
다시 본 발명에 따른 컴팩트 음료 추출장치는 캠핑장이나 야외에서 사용할 수 있는 음료추출장치로서, 하우징(10) 내에서 직접 물을 끓여 추출하는 것이 아니라, 외부에서 사용자가 다양한 방법으로 물을 끓이고, 그 끓는 물을 상기 투입부(11)를 통해 펌프(20)로 주입하는 방식으로서, 물을 투입하기 위하여 물탱크(40)를 구비하고, 상기 물탱크(40)는 제1 장착부(411)를 통하여 상기 하우징(10) 상부에 노출된 형태로 결합되는 탈착형 물탱크(40)로 이루어져 있다.
보다 상세하게는 도1, 도2 및 도7에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(10)의 상부에 구비되는 투입부(11)에는 제1 결합부(17)가 구비되고, 상기 물탱크(40)에는 상기 제1 결합부(17)와 대응결합하는 제1 장착부(411)가 구비되게 된다.
더욱 구체적으로는 상기 물탱크(40)는 끓는 물을 수용하는 수용부(451)가 구비되고, 수용되는 물이 상기 투입부(11)로 배출되는 배출부(415)를 구비하고 있다. 이 때 상기 투입부(11)와 상기 배출부(415)가 결합을 하게 되는데, 상기 배출부(415)의 외주면에는 나사산으로 이루어진 제1 장착부(411)가 구비되고, 상기 투입부(11)의 내주면에는 상기 제1 장착부(411)와 대응결합하도록 나사산으로 이루어진 제1 결합부(17)가 구비되게 된다. 따라서 상기 제1 장착부(411)와 제1 결합부(17)의 결합으로 상기 물탱크(40)는 상기 하우징(10)의 상부에 노출된 형태로 결합되어, 끓는 물을 보다 손쉽게 투입부(11)로 넣을 수 있다.
나아가 상기 물탱크(40)는 제2 장착부(413)를 통하여 분리된 상태에서 상기 하우징(10)에 결합되게 되는데, 보다 상세하게는 도 40에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(10)의 투입부(11) 외측면에는 나사산으로 이루어진 제2 결합부(18)가 구비되며, 상기 물탱크(40)의 내측면에는 상기 제2 결합부(18)와 결합할 수 있도록 나사산으로 이루어진 제2 장착부(413)가 구비되어 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 상기 물탱크(40)는 상기 투입부(11) 내부에 삽입되도록 투입부(11)의 직경보다 작은 제1 다단부(41)와 상기 투입부(11)를 내삽할 수 있도록 상기 제1 다단부(41)부터 직경이 커지는 제2 다단부(43) 및 상기 하우징(10)을 내삽할 수 있도록 상기 제2 다단부(43)보다 직경이 커지는 제3 다단부(45)로 이루어져 있다.
따라서 상기 하우징(10)을 보관하는 경우에는 상기 물탱크(40)를 뒤집어 하우징(10)을 덮을 수 있도록 하며, 이 경우 상기 제2 다단부(43)에 구비되어 있는 제2 장착부(413)가 상기 투입부(11)의 외측에 구비되어 있는 제2 결합부(18)와 결합함으로서 보관, 또는 이동시에 견고하게 고정되며, 소형화를 이루었기에 휴대가 용이하게 된다.
나아가 도 41은 제2 장착부(453)의 또 다른 예로서, 상기 제2 장착부(453)는 상기 제2 다단부(43)에 구비되어 있는 것이 아니라 제3 다단부(45)의 내측에 구비되고, 상기 제2 결합부(18′)는 상기 제2 장착부(453)에 대응하여 상기 하우징(10)의 외측에 구비되어 상기 물탱크(40)와 하우징(10)의 결합을 견고하게 하는 것도 가능하며, 제2 결합부(18′) 및 제2 장착부(453)의 위치는 상기에서 설명한 위치를 모두 사용하는 것도 가능하다.
다시 상기 하우징(10)에는 저수위 감지센서(13)가 더 구비되고, 상기 하우징(10)에는 리셉터클의 배출공를 지지면에서 이격시키기 위한 사용 시 장착되는 분리형 또는 출몰형 다리(15)를 더 구비하고 있다.
보다 상세하게는 도 40에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(10)에는 저수위 감지센서(13)가 구비되어 있는데, 이는 하우징(10)내의 펌프(20)에 끓는 물의 수위를 측정하는 것으로서, 끓는 물이 일정량이 투입되어야 음료가 추출되는 추출장치에 있어서, 물이 부족할 경우 사용자로 하여금 끓는물을 다시 물탱크(40)를 통하여 물을 추가할 수 있도록 하며, 상기 저수위 감지센서(13)는 음성, 신호, 화면등을 이용하여 사용자가 쉽게 인식 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
나아가 음료를 추출하기 위하여 음료를 담는 컵, 용기등을 담을 수 있도록 상기 하우징(10)을 지지면으로부터 이격시켜야 하는데, 이를 위하여 상기 하우징(10)의 하부에는 복수개의 다리(15)가 구비되게 된다.
이 때 본 발명에 따른 컴팩트 음료 추출장치는 캠핑장, 혹은 야외에서 사용하기 위하여 이동 및 휴대가 편리하게 이루어지는 것으로서, 상기 다리(15)는 사용시에 장착되는 분리형 다리(15)로 이루어지거나, 사용시에 하우징(10)을 지지하고, 이동시에는 하우징(10)에 숨어있는 출몰형 다리(15)로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서 출몰형이라 함은 도면에 도시한 절첩형 다리(15)를 포함하여 슬라이딩방식처럼 이동시에는 외부로 돌출되지 않으나 사용시에만 외부로 돌출될 수 있는 다리(15)를 통칭하는 것으로서 도 40은 이 중 절첩형 다리(15)를 도시한 것으로서, 더욱 구체적으로는 상기 다리(15)는 제1 다리부(15A)와 제2 다리부(15B)로 이루어지며, 상기 제1 다리부(15A)의 일측은 하우징(10)에 결합되고, 상기 제1 다리부(15A)의 타측은 제2 다리부(15B)와 힌지결합하여, 휴대가 용이하게 구성할 수 있다.
또한 도면에는 도시되지 않았지만 상기 제1 다리부(15A)와 하우징(10) 역시 힌지 결합을 하여 이동시 상기 다리(15)가 하우징(10)에 밀착됨으로서 휴대가 용이하고 이동이 간편하게 할 수 있으며, 이러한 다리(15)는 종래의 다양한 분리형 또는 출몰형 다리(15)를 이용하는 것도 가능하다.
다음 도 42 내지 도 44를 참조하여 본 발명에 따른 카트리지의 변형예를 설명한다.
먼저 도 42 내지 도 44에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 막힘방지 기능이 구비된 카트리지(P)은 추출대상체(S)와 상기 추출대상체(S)가 저장되는 바디(10) 및 상기 바디(10) 내부에 결합되어 추출대상체(S)를 걸러내는 거름수단(20)으로 이루어져 있다.
보다 상세하게는 상기 카트리지(P)의 바디(10)은 상부가 개방되고, 하부가 밀폐된 구조로 되어 있고, 상기 바디(10)의 내부에는 차를 추출하기 위한 추출대상체(S)가 구비죄는 저장부(15)를 포함하고 있다. 그리고 상기 바디(10)의 상부에는 외측으로 돌출된 플랜지(13)가 구성되어 있고, 상기 플랜지(13)에는 상기 바디(10)의 개방된 상부를 밀폐하는 커버(11)가 결합된다. 상기 커버(11)와 상기 바디(10)의 플랜지(13)는 일반적으로 밀봉방식으로 패키징되어 있으나, 종래의 다양한 패키징방식 중에 다른 방식으로 선택되어 사용하는 것도 가능하다. 또한 상기 플랜지(13)는 도시된 바와 같이 외부로 돌출된 형상일 수도 있으나, 상기 바디(10)의 내측으로 절곡진 형상으로 이루어져 상기 커버(11)와 밀봉되는 것도 가능하다.
또한 도 42 에 도시된 바와 같이, 상기 바디(10)의 상단에는 압착수단(17)이 구비될 수 있는데, 상기 압착수단(17)에는 복수개의 관통공(17A)이 구비되며, 이는 차를 추출하기 위하여 고온, 고압의 용수가 상기 압착수단(17)의 상면으로 투입되고, 투입된 용수가 상기 바디(10) 내에 있는 추출대상체(S)의 한곳에만 투입되지 않고 골고루 흡수될 수 있도록 하기 위함이다.
다시 도 42 내지 도 44에 도시된 바와 같이, 상기 바디(10)의 내부에는 거름수단(20)이 구비되어 있는데, 상기 거름수단(20)은 복수개의 배수공(21)이 구비되어 있는 필터(20′)로 이루어져 있다.
보다 상세하게는 상기 바디(10) 내부에는 추출대상체(S)가 구비되고, 상기 추출대상체(S)의 하부에 필터(20′)로 이루어진 거름수단(20)이 구비되어 있다. 또한 상기 필터(20′)에는 복수개의 배수공(21)이 형성되어 있고, 추출대상체(S)를 통과 하는 용수가 상기 배수공(21)을 통하여 바디(10)의 저면(35)으로 배출되게 된다.
또한 도 43 에 도시된 바와 같이, 상기 배수공(21)에는 돌출부(21A)(21A′)가 구비되어 있는데, 보다 상세하게는 상기 돌출부(21A)(21A′)는 상기 필터(20′)의 상향 또는 하향 또는 이들 모두로 돌출되어 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 상기 배수공(21)에는 상기 필터(20′)의 상향 또는 하향 또는 이들 모두의 방향으로 돌출되어 있는 돌출부(21A)(21A′)가 구비되어 있는데, 상기 돌출부(21A)(21A′)는 상기 필터(20′)로부터 직경이 점진적으로 감소하는 원뿔형상으로 이루어져 있다. 따라서 추출대상체(S)가 상기 돌출부(21A)(21A′)를 통과하여 배수공(21)으로 용수와 함께 진입하는 것을 방지할 수 있어 용수의 배출흐름을 원활하게 할 수 있다.
나아가 상기 필터(20′)의 하부면에는 지지부(22)가 구비되어 배수공(21)을 통과하는 용수가 상기 필터(20′)의 하부로 배출될 수 있는 공간을 형성할 수 있다.
나아가 상기 필터(20′)의 중앙에는 수용홈(25)을 포함하는 수용돌기(24)가 상기 필터(20′)의 상부를 향해서 돌출되어 있다. 본 발명에 따른 막힘방지 기능이 구비된 카트리지(P)을 이용하여 차를 추출할 경우에는 상기 바디(10)의 하단에서 배출공(36)을 생성하도록 천공핀(40)이 삽입되게 되고, 이 때 상기 필터(20′)까지 구멍이 형성되면 상기 필터(20′) 상부에 구비되어 있는 추출대상체(S)가 형성된 구멍을 통하여 배출되는 용수와 함께 배출되는데, 이러한 문제를 해결하기 위하여 상기 천공핀(40)이 수용되는 수용홈(25)을 포함하는 수용돌기(24)를 상기 필터(20′)의 상부쪽으로 형성하여 천공핀(40)이 삽입되어도 상기 필터(20′)에 구멍을 형성하지 않아 상기 필터(20′) 상부에 구비되어 있는 추출대상체(S)가 용수와 함께 배출되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 유니버설 음료 메이커를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
C : 카트리지
T : 캡바디 Tc: 천정
10 : 하우징 20 : 거름망
30 : 리셉터클 30' : 본체
31 : 수용체 31A : 끼움부
33: 제1분리부재 33A : 제1작동부
33B : 제1연동부 33C : 승강축
33D : 제1분리부 34 : 분리홀
35 : 축설부
37 : 제2분리부재 37A : 제2분리부
37B : 제2작동부
38 : 제3분리부재 38A : 제3분리부
38B : 제3분리부
39 : 손잡이

Claims (10)

  1. 카트리지가 수용되며, 저면에 추출되는 음료가 배출되는 배출공을 구비한 본체; 및
    상기 본체의 배출공 둘레에 구비되며, 상기 본체의 저면에서 상측으로 돌출되어 카트리지의 바닥면을 천공하고 카트리지의 천공부가 추출과정에서 폐쇄되지 않도록 하는 막힘방지부를 구비한 천공핀;
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카트리지 추출용 리셉터클.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 천공핀의 막힘방지부는 천공핀 자체에 관통 형성된 막힘방지공인 것을 특징으로 하는 카트리지 추출용 리셉터클.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 천공핀을 거친 카트리지의 추출음료를 상기 본체의 배출공으로 유도하는 요부(凹部) 또는 철부(凸部), 또는 이들 모두로 구성된 막힘방지유도로가 상기 본체 저면에 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 카트리지 추출용 리셉터클.
  4. 추출대상체가 내장된 카트리지;
    상기 카트리지가 수용되며, 저면에 추출되는 음료가 배출되는 배출공을 구비한 본체와,
    상기 본체의 배출공 둘레에 구비되며, 상기 본체의 저면에서 상측으로 돌출되어 카트리지의 바닥면을 천공하고 카트리지의 천공부가 추출과정에서 폐쇄되지 않도록 하는 막힘방지부를 구비한 천공핀을 포함하는 리셉터클; 및
    상기 리셉터클 본체를 덮고 상기 카트리지의 커버시트를 천공하는 천공노즐을 구비한 하향 볼록형 캡바디를 갖는 유니버설 캡; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유니버설 음료 메이커.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 캡바디는 상기 천공노즐 둘레를 따라 하측 방향으로 돌출되어 상기 카트리지의 커버시트를 가압하는 가압돌출부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 유니버설 음료 메이커.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 리셉터클은 상기 본체에서 상기 카트리지를 분리시키는 분리수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유니버설 음료 메이커.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 리셉터클은 상기 카트리지를 고정시키는 고정수단을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유니버설 음료 메이커.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 고정수단은 상기 카트리지 또는 이종의 카트리지가 각각 수용되는 수용체를 가압하여 본체에 고정시키는 가압부와, 상기 가압부와 상기 카트리지 또는 상기 수용체를 가압할 수 있도록 탄성력을 부여하는 탄성부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유니버설 음료 메이커.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 리셉터클은 상기 본체에 안치되고, 상기 카트리지가 수용되는 수용부와 복수의 추출공을 갖는 거름망을 더 포함하여 이루어지고,
    상기 거름망에 구비되어 수용된 카트리지를 거름망으로부터 분리시키는 분리수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유니버설 음료 메이커.
  10. 하우징:
    상기 하우징에 내장된 펌프;
    상기 하우징에 결합되고 상기 펌프로 추출수를 공급하기 위한 물탱크; 및
    상기 하우징에 결합되고, 상기 카트리지가 수용되며, 저면에 추출되는 음료가 배출되는 배출공을 구비한 본체와,
    상기 본체의 배출공 둘레에 구비되며, 상기 본체의 저면에서 상측으로 돌출되어 카트리지의 바닥면을 천공하고 카트리지의 천공부가 추출과정에서 폐쇄되지 않도록 하는 막힘방지부를 구비한 천공핀을 포함하는 리셉터클;을 포함하여 이루어지는 유니버설 음료 메이커.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11447383B2 (en) 2019-04-23 2022-09-20 Lg Electronics Inc. Water ejecting apparatus

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