KR20150127624A - 스트레칭가능한 음료 카트리지 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들은 대체로 일회용 커피 브루어에서 사용하기 위한 일회용 음료 카트리지에 관한 것이다. 일부 실시예들에서, 카트리지는 바디부, 제 1 필터 요소 및 제 2 필터 요소를 가진다. 카트리지는 1회 제공되는 커피 또는 다른 음료 성분 또는 프리커서를 포함할 수 있다. 카트리지는 생분해가능하고 그리고/또는 부패가능한 재료로 만들어지게 될 수 있다. 일부 실시예들에서, 필터들 중 적어도 하나는 탬핑 헤드에 의해 압축될 때 스트레칭되도록 구성되고, 이로써 음료 성분 또는 프리커서의 탬핑을 촉진하기 위해서 탬핑 헤드가 카트리지 내에 수용되는 것을 가능하게 한다.

Description

스트레칭가능한 음료 카트리지 및 방법{STRETCHABLE BEVERAGE CARTRIDGES AND METHODS}
본 출원과 함께 제출된 바와 같이 출원 정보 시트에서 확인되는 국내외 우선권 주장에 관한 모든 출원들은 37 C.F.R. §1.57에 따라 본 명세서에서 참조사항으로 통합되어 있다.
본 출원은 2013년 3월 14일자로 출원된 미국 가출원 제61/786,072호의 우선권의 이익을 U.S.C.§ 119(e)에 따라 주장하고, 그 전체내용은 이로써 본 명세서에서 참조사항으로 통합되어 있다.
본 발명은 유체가 카트리지 속으로 유입될 때 음료를 만들기 위한 1회 제공되는 인스턴트 음료 성분을 포함하고 있는 카트리지에 관한 것이다. 카트리지는 일회용 음료 기기와 함께 사용하도록 구성될 수 있다.
도 1에는 당해 기술분야에 공지된 음료 캡슐(10)이 도시되어 있다. 캡슐(10)은 저면 벽(13), 측면 벽(14), 커버(15) 및 숄더(16)를 가진 용기(12)를 포함한다. 캡슐(10)은 물이 캡슐(10) 속으로 유입될 때 커피 음료를 만들기 위한 커피 분말(17)을 포함하고 있다. 브루잉 과정 동안, 캡슐(10)의 저면 벽(13)은 타공되어 있어서, 물은 캡슐(10) 속으로 유입되고 커피 분말(17)과 혼합된다. 커피 음료는 이후 다수의 개구 또는 천공을 만들도록 커버(15)가 파열되어 있는 캡슐(10)의 커버(15)를 통해 빠져나간다.
도 2에는 당해 기술분야에 공지된 다른 음료 카트리지(20)가 도시되어 있다. 카트리지(20)는 중공형 베이스(22), 필터 요소(24) 및 커버(25)를 포함한다. 베이스(22)는, 편평한 또는 실질적으로 편평한 저면 벽(27)에 의해 한쪽 단부가 폐쇄되되 원형 엑세스 개구(access opening; 유출입이 가능한 개구를 의미하며 이하 동일함)(28)가 반대쪽 단부에 형성되어 있는, 측면 벽(26)을 가진 컵 형상이다. 커버(25)는 엑세스 개구(28)를 둘러싸고 있는 반경방향으로 바깥쪽을 향하여 돌출되어 있는 립(lip)(29)에 고정된다. 필터 요소(24)는 중공형 베이스(22) 내부에 배치되고 립(29)에 인접한 베이스(22)에 부착된다. 필터 요소(24)는 제 1 챔버(21a)와 제 2 챔버(21b)가 형성되어 있다. 제 1 챔버(21a)는 물이 카트리지(20) 속으로 유입될 때 커피 음료를 만들기 위한 커피 분말(23)을 포함하고 있다. 브루잉 과정 동안, 커버(25)는 타공되어 있어서, 물은 제 1 챔버(21a) 속으로 유입되고 커피 분말(23)과 혼합된다. 커피 음료는 이후 개구를 만들도록 마찬가지로 타공되어 있는 카트리지(20)의 저면(27)을 통해 카트리지(20)를 빠져나간다.
일회용 음료 기기는 1회 제공되는 원하는 음료 또는 때때로 한 컵의 원하는 음료를 만들도록 설계된 장치이다. 다른 타입의 음료 기기(예컨대 멀티 컵 카라프(multi-cup carafe)를 가지고 있는 드립 커피 메이커와 같은 것)와 비교하여, 일회용 음료 기기는, 예컨대 음료를 준비하는 시간을 줄여서 편의를 증진시킬 수 있다. 게다가, 일회용 음료 기기는, 사용할 수 없게 되어 차후에 폐기될 수 있는 초과된 양의 음료를 만들 가능성을 줄임으로써 쓰레기를 줄일 수 있다.
일부 일회용 음료 기기는 음료를 만들기 위해서 하나 이상의 음료 성분 또는 프리커서(precursor; 최종 생성물이 만들어지기 전 단계에서 원료 등이 되는 성분 등을 의미하며, 이는 본 명세서 전체로 동일함)를 포함하는 카트리지 또는 캡슐을 이용한다. 일반적으로, 이러한 카트리지는 일회용 음료 기기에 수용되고, 1회 제공되는 음료를 만드는데 사용되고, 차후에 기기로부터 제거되어 폐기된다. 그러나, 카트리지가 한번만 사용되는 것이 통상적이므로, 카트리지의 복잡한 구성과 그 부품의 개수를 줄이는 것이 바람직할 수 있고, 결과적으로는 생산 및 제조 비용을 절감하고 쓰레기를 줄일 수 있다.
나아가, 카트리지는 대체로 일회용 물품이므로, 카트리지가 쉽게 분해가능한 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 카트리지가 생분해가능하고 그리고/또는 부패가능한 것이 유리할 수 있다. 이러한 카트리지는 분해 과정(예컨대 미생물에 의한 가스나 유기 물질로의 전환)을 촉진할 수 있다. 따라서, 쓰레기 매립지 또는 부패물 더미와 같이 폐기된 카트리지가 차지하는 공간은 줄어들 수 있고, 카트리지의 구성 요소들은 재사용될 수 있다. 따라서 이러한 카트리지 실시예는 분해할 수 없는 카트리지에 대해 생태적으로 민감한 대안을 제공한다.
특정 예에서, 카트리지가 그 내용물의 압축을 촉진하는 것(facilitate; 어떤 동작이나 과정 등을 보조하거나 수월하게 하는 기능 등을 의미하고, 이는 본 명세서 전체로 동일함)이 유리할 수 있다. 예를 들어, 에스프레소를 만들 때, 커피 분말은 통상적으로 음료를 브루잉하기 전에 압축된다. 다른 것들 중에서, 이러한 압축은 특정 풍미(flavor) 성분과 향미(aroma) 성분의 추출을 촉진할 수 있다. 따라서 내용물의 압축을 촉진하도록 구성된 카트리지는, 예컨대 이러한 압축에 적합하게 구성되지 않는 카트리지에 비해 강화된 풍미와 향미를 음료에 제공할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 일회용 음료 카트리지는 대체로 중공인 바디부 또는 중공형 바디부를 포함한다. 예를 들어, 바디부는 캐버티, 격실 또는 이와 유사한 것을 포함할 수 있다. 바디부는 챔버, 측벽, 제 1 단부 및 제 2 단부를 가질 수 있다. 제 1 단부는 반경방향으로 바깥쪽을 향하여 뻗어 있는 립을 가질 수 있다. 제 2 단부는 반경방향으로 안쪽을 향하여 뻗어 있는 플랜지를 가질 수 있다. 카트리지는 챔버 내에 위치결정되어 있는 음료 성분 또는 프리커서를 포함할 수도 있다. 제 1 필터 요소는 립과 결합될 수 있다. 제 1 필터 요소는 액체의 통과를 허용하도록 구성될 수 있다. 제 2 필터 요소는 플랜지와 결합될 수 있고 액체의 통과를 허용하도록 구성될 수 있다.
여러 가지 실시예들은 임의의 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함한다. 일부 변형예에서, 제 1 필터 요소는 카트리지 내에서의 음료 성분 또는 프리커서의 압축을 촉진하기 위하여 탬핑 헤드와 접촉되는 경우 챔버 속으로 변형되도록 추가로 구성된다. 일부 실시예에서, 제 1 필터 요소는 스트레칭(stretching; 대상을 잡아늘리는 기능이나 동작 또는 그 결과 나타나는 상태 등을 의미하며, 이는 본 명세서 전체로 동일함)하여 변형되도록 구성된다. 특정 변형예에서, 제 1 필터 요소는 전개하여 변형되도록 구성된다. 제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소의 특정 구현예는 중공형 바디부로부터 분리되지 않는 상태, 타공되지 않는 상태 또는 파열되지 않는 상태 중 적어도 하나에 해당하도록 구성된다.
특정 실시예들은 임의의 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시예들에서, 카트리지는 생분해성 재료를 포함한다. 일부 변형예에서, 바디부, 및 제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소 중 적어도 하나는 폴리락틱 산을 포함한다. 일부 실시예들에서, 제 1 필터 요소는 카트리지의 축방향 축선을 따라 스트레칭되도록 구성된다. 예를 들어, 제 1 필터 요소는 카트리지의 축방향 축선을 따라 적어도 약 0.25 mm, 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm, 2 mm, 2.5 mm, 3 mm 및 전술한 값들의 사이 값 또는 그 밖의 값으로 스트레칭되도록 구성될 수 있다. 일부 변형예에서, 제 1 필터 요소는 카트리지의 축방향 축선을 따라 약 1 mm 내지 약 2 mm 스트레칭되도록 구성된다. 일부 구현예는 축방향 축선을 따라 약 7 mm까지 스트레칭된다. 일부 실시예에서, 제 1 필터 요소는 카트리지의 전체 높이의 적어도 약 50%로 스트레칭되도록 구성될 수 있다.
여러 가지 실시예들은 임의의 다음의 특징들 중에서 하나 이상을 포함한다. 특정 구현예에 따르면, 카트리지는 바디부를 지지하도록 구성된 프레임을 포함한다. 프레임의 일부 변형예는 스트럿들로 된 네트워크를 가진다. 스트럿은 측벽에 연결될 수 있다. 카트리지의 일부 실시예들은 적층을 촉진하도록 구성된 복수의 맞물림 접촉 부재를 가진다. 특정 구현예에서, 복수의 맞물림 접촉 부재 각각은 반경방향으로 안쪽을 향하여 뻗어있는 리브(rib)를 포함한다.
일부 실시예들은 임의의 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함한다. 특정 변형예, 즉 제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소 중 적어도 하나는 복수의 레이어를 가진다. 제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소 중 적어도 하나는 제 3 레이어가 그 사이에 위치결정되어 있는 제 1 레이어 및 제 2 레이어를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 제 1 레이어 및 제 2 레이어는 직포를 가질 수 있고, 제 3 레이어는 부직포를 가질 수 있다.
특별한 실시예는 임의의 다음의 특징들 중에서 하나 이상을 포함한다. 카트리지의 일부 실시예는 배플을 포함한다. 배플은 제 2 필터 요소와 연결될 수 있다. 배플은 배플 둘레를 지나서 제 2 필터 요소를 통과하게 유체의 유동을 안내하도록 구성될 수 있다. 일부 변형례에서, 제 2 단부는 경계 오리피스(restricting orifice)를 구비한다. 일부 구현예에서, 음료 성분 또는 프리커서는 에스프레소 커피 분말을 포함한다.
일부 실시예들에 따르면, 1회 제공되는 음료를 준비하는 방법은 일회용 음료 기기 속으로의 삽입을 위하여 카트리지를 제공하는 단계를 포함한다. 카트리지는 측벽을 가지는 바디부를 가질 수 있다. 카트리지의 일부 실시예들은 바디부의 제 1 단부와 연결되는 대체로 평평한 또는 평평한 제 1 필터 요소를 포함한다. 일부 변형예에서, 카트리지는 바디부의 제 2 단부에 연결되는 대체로 평평한 또는 평평한 제 2 필터 요소를 포함한다.
여러 가지 실시예들은 임의의 다음의 특징들 중에서 하나 이상을 포함한다. 카트리지는 바디부, 제 1 필터 요소 및 제 2 필터 요소에 의해 구획되는 챔버를 포함할 수 있다. 카트리지의 일부 실시예들은 챔버 내에 위치결정되어 있는 음료 성분 또는 프리커서를 포함한다. 방법의 특정 구현예는 기기의 탬핑 헤드를 카트리지의 챔버 속으로 연장시킴으로써 제 1 필터 요소를 평평하지 않은 구성으로 변형시키는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 방법은 카트리지 내에서 음료 성분 또는 프리커서를 압축시키는 단계를 포함한다. 방법의 특정 변형예는 음료를 만들어 내기 위해서 제 1 필터 요소를 통과해서 음료 성분 또는 프리커서와 통하게 액체를 유입시키는 단계를 포함한다. 방법의 일부 실시예들은 제 2 필터 요소를 통과해서 음료를 분배하는 단계를 포함한다. 방법의 일부 변형예에서, 카트리지는 생분해성 재료를 구비한다.
특정 실시예들은 임의의 다음의 특징들 중에서 하나 이상을 포함한다. 일부 실시예에서, 제 1 필터 요소를 변형시키는 단계는 제 1 필터 요소를 타공하는 단계를 구비하지 않는다. 특정 변형예에서, 음료 성분 또는 프리커서는 에스프레소 커피 분말을 구비하고, 음료는 에스프레소 음료를 구비한다. 일부 구현예에서, 방법은 챔버와 주변 환경 사이에 압력차를 만들어 내는 단계를 포함하고, 제 2 필터 요소 때문에 발생된 압력차는 제 1 필터 요소 때문에 발생된 것보다 큰 유동 저항을 가진다. 방법의 일부 변형예는, 제 1 필터 요소를 변형시키는 단계가 제 1 필터 요소를 스트레칭하는 단계를 구비하는 것을 포함한다. 방법의 특정 실시예들은 제 1 필터 요소를 변형시키는 단계가 제 1 필터 요소를 전개하는 단계(unfolding)를 구비한다.
일부 구현예에서, 일회용 음료 카트리지는 대체로 중공인 바디부 또는 중공형 바디부를 포함한다. 바디부는 챔버, 측벽, 제 1 단부 및 제 2 단부를 가질 수 있다. 제 1 단부는 반경방향으로 바깥쪽을 향하여 뻗어있는 립을 가질 수 있다. 제 2 단부는 반경방향으로 안쪽을 향하여 뻗어있는 플랜지를 가질 수 있다. 일부 실시예들은 챔버 내에 위치결정되는 음료 성분 또는 프리커서를 포함한다. 일부 변형예에서, 제 1 필터 요소는 중공형 바디부의 제 1 단부와 결합된다. 제 1 필터 요소는 액체의 통과를 허용하도록 구성될 수 있다. 특정 실시예들은 중공형 바디부의 제 2 단부와 결합되는 제 2 필터 요소를 가진다. 제 2 필터 요소는 액체의 통과를 허용하도록 구성될 수 있다.
여러 가지 실시예들은 설명하기 위하여 첨부의 도면에 도시되어 있지만, 실시예들의 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다. 게다가, 개시된 상이한 실시예들의 여러 가지 특징들은 본 명세서의 일부에 해당하는 추가적인 실시예들을 형성하도록 조합될 수 있다.
도 1에는 당해 기술분야에서 공지된 타공가능한 음료 카트리지의 개략적인 단면도가 도시되어 있다.
도 2에는 당해 기술분야에서 공지된 다른 타공가능한 음료 카트리지의 개략적인 단면도가 도시되어 있다.
도 3a에는 본 명세서에 따르는 카트리지의 일 실시예의 단면도가 도시되어 있다.
도 3b에는 스트레칭된 구성의 도 3a의 카트리지가 도시되어 있다.
도 4a에는 카트리지의 다른 실시예를 위에서 바라본 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 4b에는 도 4a의 카트리지를 위에서 바라본 사시도가 도시되어 있다.
도 4c에는 도 4a의 카트리지를 아래에서 바라본 사시도가 도시되어 있다.
도 4d에는 도 4a의 카트리지의 평면도가 도시되어 있다.
도 4e에는 도 4a의 카트리지의 저면도가 도시되어 있다.
도 4f에는 도 4a의 카트리지의 단면도가 도시되어 있다.
도 5a에는 카트리지의 다른 실시예의 위에서 바라본 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 5b에는 도 5a의 카트리지의 위에서 바라본 사시도가 도시되어 있다.
도 5c에는 도 5a의 카트리지의 아래에서 바라본 사시도가 도시되어 있다.
도 5d에는 도 5a의 카트리지의 평면도가 도시되어 있다.
도 5e에는 도 5a의 카트리지의 저면도가 도시되어 있다.
도 5f에는 도 5a의 카트리지의 단면도가 도시되어 있다.
도 6에는 카트리지의 다른 실시예의 단면 사시도가 도시되어 있다.
도 7에는 카트리지의 다른 실시예의 단면도가 도시되어 있다.
다음의 설명은 당해 기술분야에서의 통상의 기술자가 하나 이상의 본 실시예들을 실시하거나 사용할 수 있도록 나타나 있다. 본 명세서에 기술된 대원칙은 아래에서 상술되는 것을 제외하고는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 실시예들과 적용예에 적용될 수 있다. 사실, 본 실시예들은 나타나 있는 특별한 실시예들을 제한하려고 의도된 것은 아니지만, 본 명세서에 개시되거나 제안된 대원칙 및 특징과 일관되도록 일치된 최광의의 범위 내에 있다.
도 3a와 관련하여, 일회용 음료 카트리지(300)의 단면도가 도시되어 있다. "카트리지(cartridge)"라는 용어는 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 보통의 통상적인 의미로 주어진 것이고, 카트리지, 캡슐, 컵, 퍽(puck), 포드(pod) 및 이와 유사한 것을 제한없이 포함할 수 있다. 카트리지(300)의 특정 실시예들은 음료를 만들기 위해서 자동 일회용 커피 브루어와 같은 일회용 음료 기기에서 사용하도록 구성된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "음료(beverage)"라는 용어는 그 보통의 의미에 더하여 다른 것들 중에서도 주스, 커피 음료, 차, 얼린 요구르트, 맥주, 와인, 칵테일, 리큐어, 증류주, 사이더(cider), 무알콜 음료(soft drink), 향미수(flavored water), 에너지 드링크, 스프, 국 및 이들의 조합 또는 이와 유사한 것들과 같은 유동 특성을 가지는 액상 물질 또는 실질적으로 액상 물질이나 제품을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 카트리지(300)는 바디부(310), 제 1 필터 요소(312) 및 제 2 필터 요소(314)를 포함한다. 바디부(310)는 측벽(316), 제 1 단부(318) 및 제 2 단부(320)를 가지는 중공형 구조체 또는 대체로 중공인 구조체일 수 있다. 제 1 단부(318)는 제 1 구멍(319)을 포함할 수 있다. 제 2 단부는 제 2 구멍(321)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제 1 단부(318)는 제 1 필터 요소(312)와 연결되고(예컨대 전체적으로 제 1 필터 요소로 덮여 있거나 폐쇄되고), 제 2 단부(320)는 제 2 필터 요소(314)와 연결된다. 따라서, 바디부(310), 제 1 필터 요소(312) 및 제 2 필터 요소(314)는 카트리지(300) 내에 폐쇄된 또는 전체적으로 폐쇄된 챔버(322)를 형성한다. 여러 가지 실시예들에서, 챔버(322)는 아래에서 보다 상세하게 기술되는 바와 같이 음료 성분 또는 프리커서(beverage component or precursor; BCP)를 포함할 수 있다. 바디부(310)의 일부 변형예는 그 형상이 점진적인 테이퍼형이면서 대체로 실린더형이다. 그러나, 본 발명의 사상 및/또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 형상도 사용될 수 있다. 나타나 있는 바와 같이, 카트리지는 축방향 축선(A)을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 축방향 축선(A)은 제 1 단부(318)와 제 2 단부(320)의 반경방향 중심점들 사이 및/또는 제 1 필터 요소(312)와 제 2 필터 요소(314)의 반경방향 중심점들 사이에 뻗어있다.
바디부(310)의 특정 실시예들은 제 1 단부(318)에 위치되거나 그 근처에 위치되되 반경방향으로 바깥쪽을 향하여 뻗어있는 숄더 또는 립 또는 플랜지와 같은 제 1 필터 접촉 부재(324)를 가진다. 일부 실시예들은 제 2 단부에 위치되거나 그 근처에 위치되되 반경방향으로 안쪽을 향하여 뻗어있는 숄더 또는 립 또는 플랜지와 같은 제 2 필터 접촉 부재(326)를 가진다. 특정 구현예들에서, 제 1 필터 접촉 부재(324)는 접착제, 압축수단(예컨대 핀칭, 크림핑 또는 이와 유사한 것), UV-경화, 열 용접이나 초음파 용접 또는 그 밖의 수단에 의해 제 1 필터 요소(312)와 결합하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 제 2 필터 접촉 부재(326)는 제 2 필터 요소(314)와 결합하도록 구성된다. 일부 구현예들에서, 제 2 필터 부재(314)는 측벽(316)과 결합하도록 구성된다. 일부 변형예들에서, 제 1 필터 요소(312)와 제 2 필터 요소(314) 중 적어도 하나는 몰딩 공정 동안과 같은 성형 공정 동안 바디부(310)와 결합된다. 일부 변형예에서, 제 1 필터 요소(312)와 제 2 필터 요소(314) 중 적어도 하나는 초음파 용접이나 열 용접과 같은 용접에 의해 바디부(310)와 결합된다. 제 1 필터 접촉 부재(324)와 제 2 필터 접촉 부재(326)의 특정 구현예들은 라운드처리된(예컨대 압연가공된) 에지를 가진다.
일부 실시예들에서, 제 1 필터 요소(312)와 제 2 필터 요소(314) 중 적어도 하나는 바디부(310)의 외부 표면과 결합된다(예컨대 챔버(322)로부터 바깥쪽을 향하여 안내됨). 예를 들어, 제 1 필터 요소(312)는 바디부(310)의 제 1 필터 접촉 부재(324)의 외부 표면(328)과 결합될 수 있다. 특정 구현예에 따르면, 제 1 필터 요소(312)와 제 2 필터 요소(214) 중 적어도 하나는 바디부(310)의 내부 표면과 결합된다(예컨대 챔버(322)를 향하여 안쪽을 향하여 안내됨). 예를 들어, 제 2 필터 요소(314)는 바디부(310)의 제 2 필터 접촉 부재(326)의 내부 표면(330)과 결합될 수 있다.
제 1 필터 요소(312)와 제 2 필터 요소(314)의 여러 가지 실시예들은 음료의 준비를 촉진할 수 있다. 예를 들어, 적어도 제 1 필터 요소(312)는 카트리지(300) 속으로 물이나 우유 같은 액체의 유입을 허용할 수 있다. 액체는 음료를 만들어 내기 위해서 음료 성분 또는 프리커서와 접촉할 수 있다. 여러 가지 실시예들에서, 음료는 적어도 제 2 필터 요소(314)를 지나 카트리지(300)로부터 배출될 수 있다. 일부 실시예들에서, 필터 요소들(312, 314) 중 적어도 하나는 적어도 약 0.25 bar, 0.5 bar, 1 bar, 2 bar, 3 bar, 4 bar, 6 bar, 7 bar, 8 bar, 9 bar, 10 bar, 12 bar, 전술한 값들의 사이 값 및 그 밖의 크기의 압력과 같은 압력 하에서 액체의 통과를 허용하도록 구성되어 있다. 일부 실시예들에서, 유입된 액체는 음료 성분 또는 프리커서 및/또는 바디부(310)에 부딪칠 수 있다. 일부 구현예에서, 필터 요소들(312, 314)은 음료 성분 또는 프리커서의 통과를 저지하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 필터 요소들(312, 314)은, 음료 성분 또는 프리커서의 통과는 저지하되(예컨대 크기, 형상 및/또는 공극이나 개구의 위치에 의해 저지함) 액체의 통과는 허용하도록 구성된 공극 또는 개구를 포함할 수 있다.
필터 요소들(312, 314)의 몇몇 구성들이 고려되어 있다. 제 1 필터 요소(312) 및/또는 제 2 필터 요소(314)의 특정 구현예들은 직포 또는 부직포로 된 직물을 가진다. 특정 실시예들에서, 섬유들은 규칙적인 또는 대체로 규칙적인 패턴이나 매쉬로 조직된다. 일부 변형예들은 무작위로 또는 대체로 무작위로 분포된 섬유로 된 직물을 가진다. 일부 실시예들에서, 필터 요소들(312, 314)은 동일한 재료를 가지는 것과 같이 대체로 동일하고 그리고/또는 대체로 동일한 구조이다. 일부 실시예들에서, 필터 요소들(312, 314)은 비유사하다. 예를 들어, 필터 요소들(312, 314) 중 하나는 직포를 가질 수 있고, 필터 요소들(312, 314) 중 다른 하나는 부직포를 가질 수 있다.
제 1 필터 요소(312) 및/또는 제 2 필터 요소(314)는 단일의 레이어 또는 다수의 레이어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들은 섬유로 된 적어도 2개의 레이어를 가진다. 특정 변형예들은 제 3 레이어(또는 제 4 레이어, 제 5 레이어 또는 그 이상의 레이어)가 제 1 레이어와 제 2 레이어 사이에 위치결정되어 있는 "샌드위치(sandwiched)" 구성을 가진다. 샌드위치 구성을 가지는 일부 실시예들은 필터링에 도움이 될 수 있고, 카트리지 내부에서의 압력의 발생을 촉진할 수 있고, 그리고/또는 에스프레소와 같은 특정 음료의 준비를 도울 수 있다. 일부 구현예들에서, 제 1 레이어의 외주와 제 2 레이어의 외주는 전체적으로, 예컨대 열융착(thermal bonding)에 의해 함께 연결된다. 여러 가지 실시예들에서, 레이어들은 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 레이어는 제 1 타입(예컨대 섬유 크기, 재료, 직포나 부직포 또는 그 밖의 것)으로 제조될 수 있고, 제 2 레이어는 상이한 타입(제 1 타입에 비해 섬유 크기, 재료, 직포나 부직포 또는 그 밖의 것 중 적어도 하나가 상이함)일 수 있다. 일부 변형예들에서, 제 1 레이어 및 제 2 레이어는 동일한 타입이고, 샌드위치형 제 3 레이어는 상이한 타입이다.
일부 구현예들에서, 필터 요소들(312, 314)은 액체의 통과에 대해 동일한 또는 대체로 동일한 저항을 가진다. 다른 구현예들은 서로에 대하여 상이한 유동 저항을 가진 필터 요소들(312, 314)을 가진다. 예를 들어, 제 2 필터 요소(314)는 액체의 통과에 대해 제 1 필터 요소(312)보다 더 큰 저항을 가질 수 있고, 이는 음료 준비 동안 카트리지(300) 내에 배압을 제공할 수 있다. 다른 특정 실시예들에서, 제 1 필터 요소(312)는 액체의 통과에 대해 제 2 필터 요소(314)보다 더 큰 저항을 가진다.
일부 실시예들에서, 필터 요소들(312, 314) 중 적어도 하나는 스트레칭하도록 구성되고 그리고/또는 전개하도록 구성된다. 예를 들어, 필터 요소들(312, 314) 중 적어도 하나는 대체로 가요성일 수 있고, 탄력성일 수 있고, 주름형성될 수 있고, 접혀있을 수 있고, 그리고/또는 그 밖의 것일 수 있다. 일부 실시예들에서, 필터 요소들(312, 314) 중 적어도 하나는 카트리지 내에서의 음료 성분 또는 프리커서의 압축을 허용하도록 구성될 수 있다. 음료 성분 또는 프리커서의 이러한 압축(탬핑으로도 지칭됨)은 에스프레소와 같은 일부 음료의 준비에 바람직할 수 있다. 여러 가지 실시예들에서, 필터 요소들(312, 314) 중 적어도 하나는 탄성적으로 변형되도록 구성되고, 이로써 필터 요소들(312, 314) 중 적어도 하나가 스트레칭 후에 초기 포지션으로 되돌아가거나 대체로 되돌아가는 것을 가능하게 한다. 필터 요소들(312, 314)의 일부 실시예들은 탬핑 동안 스트레칭될 때 파열되거나 파괴되지 않도록 또는 대체로 파열되거나 파괴되지 않도록 구성된다. 필터 요소들(312, 314)의 몇몇 구현예들은, 예컨대 타공 부재, 바늘 또는 이와 유사한 것에 의해 타공되도록 구성되지 않는다. 나아가, 몇몇 구현예들에서, 필터 요소들(312, 314)은 결합되어 있는 바디부(310)의 부분들로부터 분리되거나 찢어지거나 또는 떨어져 나가지 않도록 구성된다.
탬핑을 촉진하기 위해서, 필터 요소들(312, 314) 중 적어도 하나는 충분한 스트레칭 또는 전개를 제공하도록 구성될 수 있으므로, 탬핑 헤드(332) 또는 다른 구조체들은 카트리지(300)의 챔버(322) 내에 적어도 부분적으로 수용될 수 있다. 예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 1 필터 요소(312)는 탬핑 헤드(332)에 의해 가압될 때 탄성적으로 변형(예컨대 스트레칭)되도록 구성될 수 있다. 이러한 변형은 제 1 필터 요소(312)와 탬핑 헤드(332)의 적어도 일부가 챔버(322) 내에 수용되는 것을 초래할 수 있고, 이는 차례로, 제 1 필터 요소(312) 및/또는 제 2 필터 요소(314)를 타공하거나 파열하지 않으면서 또는 제 1 필터 요소가 결합되어 있는 바디부(310)의 부분들로부터 분리되거나 찢어지거나 떨어져 나가게 하지 않으면서 탬핑 헤드(332)가 음료 성분 또는 프리커서를 압축하는 것을 허용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제 1 필터 요소(312)의 일 부분(얘컨대 대체로 중심부)은, 예컨대 탬핑 동안 제 1 필터 요소(312)의 다른 부분(예컨대 외주부)으로부터 절취되거나 떨어져 나가거나 또는 이와 다른 방법으로 분리되도록 구성된다. 일부 스트레칭된 또는 전개된 구성에서, 제 1 필터 요소(312)는 대체로 곡선 형상, 휜 형상 또는 절두형 원뿔 형상을 가질 수 있다. 이와 대조적으로, 일부 실시예들에서 필터 요소들(312, 314) 중 하나 또는 이들 모두는 스트레칭되지 않거나 전개되지 않는 경우, 평평할 수 있고 또는 대체로 평평할 수 있다(도 3a 참조). 다른 실시예들에서, 필터 요소들(312, 314) 중 적어도 하나는 스트레칭되지 않거나 전개되지 않는 경우 평평하지 않을 수 있다. 예를 들어, 카트리지(300) 내의 지지부 또는 다른 구조체(예컨대 반구형 삽입부)는 필터 요소들(312, 314) 중 적어도 하나의 형상을 돔 구성이 되게 할 수 있다.
상당한 양의 변형이 고려되어 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 필터 요소들(312, 314) 중 적어도 하나는 탬핑 헤드가 카트리지(300) 속으로 적어도 약 0.25 mm 이상, 약 0.5 mm 이상, 약 1 mm 이상, 약 1.5 mm 이상, 약 2 mm 이상, 약 3 mm 이상, 약 4 mm 이상, 약 5mm 이상, 약 10 mm 이상, 약 15 mm 이상, 약 20 mm 이상, 전술한 값들의 사이 값 또는 그 밖의 값만큼 파고드는 것을 허용하도록 구성된다(예컨대 충분히 스트레칭가능함). 일부 구현예들에서, 필터 요소들(312, 314) 중 적어도 하나는 중심 영역보다 더 많이 변형되도록 구성되는 외주 영역과 같이 다른 부분보다 더 많은 범위까지 변형되도록(예컨대 길게 되도록) 구성되는 부분을 가진다. 특정 변형예들에서, 제 1 필터 요소(312)는 탬핑 헤드(332)에 의해 접촉될 때 전개되도록 구성되거나, 펼쳐지도록 구성되거나 개방되도록 구성되거나 또는 이와 달리 구성되고, 이로써 제 1 필터 요소(312)를 챔버(322) 속으로 팽창시킬 수 있고 탬핑 헤드(332)가 챔버(322) 속으로 연장하게 할 수 있다. 예를 들어, 단면을 살펴보면, 제 1 필터 요소(312)는 탬핑 동안 전개되도록 구성될 수 있는 대체로 물결 형상부, 지그재그 형상부 또는 벨로우즈 형상부를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제 1 필터 요소(312)는 브루잉된 커피와 같은 특정 음료의 준비 과정 동안 변형되지 않는다. 여러 가지 실시예들에서, 제 1 필터 요소(312)는 카트리지(300)의 전체 카트리지 높이(H2)의 약 60%(제 1 필터(312)의 정상으로부터 제 2 필터 접촉 부재(326)의 바닥까지 측정됨)까지 변형되도록 구성된다. 특정 구현예들은 전체 카트리지 높이(H2)의 약 15% 이하로 변형되도록 구성된다.
일부 실시예들에 따르면, 제 1 필터 요소(312)는 축방향 축선(A)에 대해 평행한 또는 대체로 평행한 늘어난 거리(S) 만큼 스트레칭되도록 구성된다. 특정 구현예들에서, 늘어난 거리(S)는 약 0.25 mm 이상, 약 0.5 mm 이상, 약 1 mm 이상, 약 1.5 mm 이상, 약 2 mm 이상, 약 3 mm 이상, 약 4 mm 이상, 약 5 mm 이상, 약 6 mm 이상, 약 7 mm 이상, 약 8 mm 이상, 약 9 mm 이상, 약 10 mm 이상, 약 11 mm 이상, 약 12 mm 이상, 전술한 값들의 사이 값 또는 그 밖의 값이고, 제 1 필터 요소(312)의 스트레칭은 제 1 필터 요소(312)를 손상(예컨대 파열)시키지 않는다. 특정 실시예들에서, 제 1 필터 요소(312)의 스트레칭은 제 1 필터 요소(312)를 제 1 필터 접촉 부재(324)로부터 분리시키지 않는다. 일부 구현예들에서, 제 1 필터 요소(312)의 원주 에지는 제 1 필터 요소(312)의 스트레칭 전, 그 동안 그리고 그 후에 제 1 필터 접촉 부재(324)와 결합된 상태로 남아있다. 일부 구현예들에서, 스트레칭 후에, 제 1 필터 요소(312)는 평평한 또는 대체로 평평한 구성으로 되돌아간다.
위에서 언급한 바와 같이, 카트리지(300)는 다양한 크기와 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예들은 대체로 원형, 타원형 또는 그 밖의 곡선형인 단면 형상을 가진다. 특정 실시예들은 대체로 삼각형, 직사각형(예컨대 정사각형), 5각형, 6각형, 8각형, 별모양 또는 그 밖의 규칙적인 형상을 가진다. 일부 실시예들은 불규칙적인 단면 형상을 가진다. 게다가, 위에서 지시한 바와 같이, 카트리지의 특정 실시예들은 측벽 기울기(sidewall draft)로도 지칭되는 테이퍼형 구성을 가진다. 예를 들어, 일부 변형예들은 (축방향 축선(A)에 대한)적어도 약 5˚및/또는 약 10˚미만의 테이퍼 각을 가진 측벽(316)을 가진다. 특정 구현예들에서, 측벽 기울기는 약 7˚이다. 일부 실시예들에서, 측벽(316)은 부분적으로, 실질적으로 또는 완전히 물 및/또는 가스 불침투성이다. 특정 실시예들에서, 측벽(316)은 홀, 개구 또는 이와 유사한 것이 없다. 일부 변형예들에서, 카트리지(300)의 챔버(322)는 적어도 약 43 세제곱 센티미터 및/또는 약 50 세제곱 센티미터 미만의 체적을 구비한다. 챔버(322)의 특정 구현예들은 적어도 약 65 세제곱 센티미터의 체적을 구비한다.
나타나 있는 바와 같이, 카트리지(300)는 또한 카트리지 삽입 높이(H1)를 가질 수 있는데, 카트리지 삽입 높이는 축방향 축선(A)에 대해 평행하게 또는 대체로 평행하게 측정될 뿐만 아니라 제 1 필터 접촉 부재(324)의 바닥으로부터 제 2 필터 접촉 부재(326)의 바닥까지 측정된다. 일부 실시예들에서, 카트리지 삽입 높이(H1)는 약 12 mm 이상 및/또는 약 20 mm 이하이다. 특정 구현예들에서, 전체 카트리지 높이(H2)는 적어도 약 15 mm이다. 일부 실시예들에서, 전체 카트리지 높이(H2)는 적어도 약 19 mm이다.
일부 실시예들에서, 카트리지(300)는 필터 접촉 부재(324)의 외부 에지에서 측정되는 외경(D)을 가진다. 특정 구현예들은 약 10mm 이상 및/또는 약 100 mm 이하의 외경을 가진다. 특정 변형예들은 약 20 mm 내지 약 80 mm 사이의 외경을 가진다. 일부 실시예들은 약 40 mm, 약 45 mm, 약 50 mm, 약 55 mm, 약 60 mm, 약 65 mm, 약 70 mm, 전술한 값들 사이의 값 및 그 밖의 값과 같은 약 40 mm 내지 약 70 mm 사이의 외경을 가진다. 특정 변형예들은 약 43 mm 이상 및/또는 약 65 mm 이하의 외경을 가진다.
특정 구현예들에서, 작은 직경은, 예컨대 카트리지(300)가 압력이 가해지도록 구성될 때(예컨대 제 1 단부(318) 및/또는 제 2 단부(320)를 밀착하여 행해짐) 유리할 수 있다. 직경이 감소함에 따라, 원주는 감소하고, 이는 차례로 밀착되는 작은 면적을 산출한다. 작은 밀착 면적은 적어도 약 2 psi 및/또는 약 40 psi 이하와 같은 원하는 양의 압력을 밀착 면적 상에 제공하는데 요구되는 힘의 양을 줄일 수 있다. 일부 실시예들에서, 카트리지(300)는 약 5 파운드 내지 약 50 파운드 사이의 힘, 약 15 파운드 내지 약 25 파운드 사이의 힘 또는 이와 다른 힘으로 밀착되도록 구성된다. 일부 변형예들에서, 에스프레소의 분말을 포함하고 있는 카트리지(300)의 실시예들은 브루잉된 커피의 분말을 포함하고 있는 카트리지(300)의 실시예들 보다 작은 직경을 가진다.
여러 가지 실시예들에서, 카트리지(300)의 제 2 구멍(321)은 카트리지(300)의 외경 보다 작은 직경을 가진다. 예를 들어, 일부 구현예들은 약 20 mm 이상 및/또는 약 50 mm 이하인 직경을 가진 제 2 구멍(321)을 가진다. 일부 구현예들에서, 측벽(310)은 적어도 약 0.4 mm 및/또는 약 0.7 mm 이하의 두께를 가진다. 특정 실시예들은 약 0.5 mm의 두께를 가진 측벽(310)을 가진다. 특정 실시예들은 균일한 또는 대체로 균일한 두께의 측벽(310)을 가진다. 다른 실시예들은 균일하지 않은 두께의 측벽(310)을 가진다. 카트리지(300)의 일부 실시예들은 적어도 약 6 bar, 약 7 bar, 약 8 bar, 약 9 bar, 약 10 bar, 약 11 bar, 약 12 bar, 전술한 값들 사이의 값 및 그 밖의 값의 카트리지(300) 내의 압력을 견디도록(예컨대 버티도록) 구성된다. 예를 들어, 일부 실시예들은 적어도 9 bar의 압력으로 에스프레소를 만들도록 구성된다. 카트리지(300)의 특정 실시예들은 약 5 psi 이하의 압력으로 부루잉된 커피를 만들도록 구성된다. 일부 구현예들에서, 카트리지(300)의 바디부(310)는 적어도 약 2분 동안 적어도 화씨 약 202˚의 온도를 견디도록(예컨대 실질적으로 강성으로 남아있도록) 구성된다. 일부 변형예들은 적어도 약 90 초 동안 화씨 약 208˚의 온도를 견디도록 구성된다.
상술된 바와 같이, 특정 실시예들은 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어있는 제 1 필터 접촉 부재(324)를 가진다. 일부 구현예들에서, 제 1 필터 접촉 부재(324)는 적어도 약 2 mm만큼(예컨대 3 mm, 4 mm, 5 mm 또는 그 밖의 값만큼) 측벽(310)의 바깥쪽으로 뻗어있다. 일부 구현예들에서, 제 1 필터 접촉 부재(324)는 적어도 약 0.5 mm의 두께를 가진다. 제 1 필터 접촉 부재(324) 및/또는 제 2 필터 접촉 부재(326)의 특정 변형예들은 축방향 축선(A)에 대해 수직하여 또는 실질적으로 수직하여 뻗어있다. 일부 실시예들에서, 제 1 필터 접촉 부재(324)는 제 2 필터 접촉 부재(326)가 측벽(310)을로부터 반경방향으로 안쪽으로 뻗어있는 것보다 더 크게 측벽(310)으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어있다. 예를 들어, 특정 변형예들에서, 제 1 필터 접촉 부재(324)는 적어도 약 3 mm 반경방향 바깥쪽으로 뻗어있을 수 있고, 제 2 필터 접촉 부재(326)는 약 2 mm 이하 반경방향 안쪽으로 뻗어있을 수 있다.
여러 가지 실시예들에서, 카트리지(300) 중 일부 또는 전부는 생분해가능한 재료 그리고/또는 부패가능한 재료로 만들어지게 된다. "생분해가능한(biodegradable)"이라는 용어는 본 명세서에서와 같이 보통의 통상적인 의미로 주어질 수 있고, 상당한 기간 내에 박테리아와 같은 살아있는 것의 활동에 의해 무해한 산물로 분해되거나 다른 방법으로 분해되 버릴 수 있는 물질이나 대상을 제한 없이 포함할 수 있다. "부패가능한(compostable)"이라는 용어는 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 보통의 통상적인 의미로 주어질 수 있고, 부패 장소(예컨대 호기성 부패 시설)에서 생분해되도록 구성된 물질이나 대상을 제한 없이 포함할 수 있다. 부패가능할 수 있는 물품은 생분해가능할 수 있고, 생분해가능한 물품은 부패가능할 수 있다. 특정 구현예들에서, 바디부(310), 제 1 필터 요소(312) 및 제 2 필터 요소(314) 중 적어도 하나는 폴리락틱 산(polylactic acid; PLA), 폴리글리코닉 산(polyglyconic acid), 제인(zein) 및 폴리-3-하이드록시부티레이트(poly-3-hydroxybutyrate)와 같은 바이오폴리머로 만들어진다. 일부 실시예들은 CD50122M(핀란드 헬싱키에 있는 알스트롬 코퍼레이션(Ahlstrom Corporation)으로부터 상업적으로 입수가능함) 및/또는 DaniMer 15120(미국 조지아주 베인브릿지에 있는 대니머 사이언티픽 엘엘씨(DaniMer Scientific, LLC)로부터 상업적으로 입수가능함)를 구비한다. 특정 구현예들에서, 바디부(310), 제 1 필터 요소(312) 및 제 2 필터 요소(314) 중 적어도 하나는 셀룰로오스로 만들어진다. 일부 실시예들에서, 바디부(310)는 제지용 펄프와 같은 몰딩된 섬유로 만들어진다. 제 1 필터 요소(312) 및 제 2 필터 요소(314)의 일부 변형예들은 여과지로 만들어진다. 특정 구현예들에서, 제 1 필터 요소(312)와 제 2 필터 요소(314) 중 적어도 하나는 PLA로 된 밀봉 레이어를 가진다. 특정 구현예들에서, 전체적인 또는 실질적으로 전체적인 카트리지(300)는 PLA로 구성된다. 일부 변형예들에서, 바디부(310)는 (예컨대 밀봉용)라미네이트 레이어를 포함한다. 특정 실시예들은 사용 후 재활용되는 종이 제품과 같은 재활용되는 그리고/또는 재생되는 재료를 포함한다. 일부 실시예들은 ASTM6400 및/또는 EN3432와 같은 특정 부패 기준(compostability standard)을 충족하도록 구성된다.
카트리지(300)를 만들어 내는 여러 가지 방법이 고려되어 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 카트리지(300)의 적어도 바디부(310)는 인젝션 몰딩과 같은 몰딩 과정으로 만들어지게 된다. 일부 변형예들에서, 바디부(310)는 열성형 또는 그 밖의 방법으로 만들어지게 된다. 일부 실시예들에서, 제 1 필터 요소(312)와 제 2 필터 요소(314) 중 적어도 하나는 몰드 내의 바디부(310)와 결합된다. 특정 실시예들에서, 바디부(310) 중 일부는 (예컨대 가열 상태에 있는 동안)제 1 필터 요소(312)와 제 2 필터 요소(314) 중 적어도 하나의 일부를 통해 유동한다.
위에서 언급한 바와 같이, 카트리지(300)는 음료 성분 또는 프리커서의 체적(예컨대 1회 제공되는 또는 일회용 분량)을 포함하고 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예들은 적어도 약 14 그램의 음료 성분 또는 프리커서를 포함하고 있도록 구성된다. 음료 성분 또는 프리커서는 음료 성분 또는 프리커서를 물이나 우유와 같은 액체와 혼합하여 음료를 만드는 대부분의 물질일 수 있다. 예를 들어, 카트리지(300)는 커피 분말, 인스턴트 커피, 미세분말 커피, 잎이나 허브 또는 다른 유기 재료(예컨대 차를 만들기 위한 것), 과일 주스 농축액, 무알콜 음료 시럽 또는 그 밖의 것을 포함하고 있을 수 있다. "인스턴트(instant)"라는 용어는 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 그 보통의 통상적인 의미로 주어질 수 있고, 물이나 우유 같은 액체에서 용이하게 용해되거나 확산되는 제품을 제한 없이 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 음료 성분 또는 프리커서는 약 400 미크론 내지 900 미크론 사이, 약 500 미크론 내지 약 850 미크론 사이, 약 700 미크론 내지 약 800 미크론 사이의 중간 분쇄 크기 또는 그 밖의 크기를 가진 커피 분말(예컨대 브루잉된 커피를 위한 것)을 구비한다. 일부 구현예들에서, 음료 성분 또는 프리커서는 약 25 미크론과 약 500 미크론 사이, 약 35 미크론과 약 200 미크론 사이, 약 40 미크론과 약 70 미크론 사이의 중간 분쇄 크기 또는 그 밖의 크기를 가진 커피 분말(예컨대 에스프레소를 위한 것)을 구비한다. 특정 실시예들은 약 390 미크론 이하의 중간 분쇄 크기를 가진 커피 분말을 포함한다.
카트리지의 일부 실시예들은 복수의 분쇄 크기를 포함한다. 특정 실시예들은 주로 2개의 분쇄 크기(소위 바이-모달 분쇄(bi-modal grind))를 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예들은 약 90%:10%, 약 70%:30%, 약 60%:40%, 약 50%:50%, 약 40%:60%, 약 30%:70%, 약 90%:10%, 전술한 비율 사이의 비율 그리고 이와 다른 비율의 큰 분쇄물 대 작은 분쇄물의 비율을 포함한다. 일부 실시예들에서, 큰 분쇄물은 적어도 약 300 미크론, 및/또는 약 390 미크론과 같은 약 600 미크론 이하이다. 특정 변형예에서, 작은 분쇄물은 적어도 약 25 미크론, 및/또는 약 50 미크론과 같은 약 100 미크론 이하이다. 일부 구현예들에 따르면, 작은 분쇄물의 크기는 큰 분쇄물의 약 1/15, 약 1/10, 약 1/8, 약 1/6, 약 1/4, 약 1/2, 그 사이 값들 내의 값 또는 그 밖의 값을 가진다. 여러 가지 구현예들에서, 작은 분쇄물은 큰 분쇄물들 사이의 공극을 채울 수 있고, 이로써 더 촘촘하고 그리고/또는 보다 안정적인 질량을 제공할 수 있고, 이는 분쇄물을 압축할 때 그리고/또는 음료 준비 동안 분쇄물을 가압할 때 유리할 수 있다. 따라서, 바이-모달 분쇄를 가지는 실시예와 같이 복수의 분쇄 크기를 가지는 카트리지(300)의 실시예들은 탬핑을 수반할 수 있는 에스프레소 음료를 만들기에 특히 매우 적합할 수 있다(상술된 바와 같음).
일부 실시예들에서, 카트리지(300) 내의 음료 성분 또는 프리커서는 2008년 7월 9일자로 출원된 미국 특허 제8,043,645호, 2010년 12월 22일자로 출원된 미국 특허 출원 공보 제2011/0135802호, 및 2011년 9월 14일자로 출원된 미국 특허 출원 공보 제2012/0070542호에 기술된 바와 같은 미세분말 또는 가루 커피를 포함하고, 이들 명세서의 각각의 전체 내용은 참조사항으로 본 명세서에 통합되어 있다. 예를 들어, 일부 변형예들에서, 음료 성분 또는 프리커서는 약 350 미크론 이하의 중간 입자 크기를 가지는 커피를 포함한다. 일부 실시예들에서, 음료 성분 또는 프리커서는 건조 커피 추출물 및 미세분말 커피의 조합을 포함한다. 특정 실시예들에서, 음료 성분 또는 프리커서는 냉동 건조 커피를 포함한다. 일부 실시예들에서, 음료 성분 또는 프리커서는 냉동 건조 커피 및 미세분말 커피의 조합을 포함한다. 특정 예들에서, 음료 성분 또는 프리커서는 미세분말 커피로 된 미립자와 같은 입자상 물질을 포함한다.
음료 성분 또는 프리커서의 타입과 양은 원하는 특정 특징을 가지는 음료를 제공하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 음료 성분 또는 프리커서의 양은 소정의 음료 농도를 전하도록 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 음료 성분 또는 프리커서는, 예컨대 커피나 차에 추가하여 유제품, 콩, 설탕, 인공 감미료, 영양제, 조미료, 또는 다른 가용성 성분들을 포함할 수 있다.
음료 성분 또는 프리커서는 여러 가지 형태로 카트리지(300)에 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 음료 성분 또는 프리커서는 파우더이다. 특정 예들에서, 음료 성분 또는 프리커서는 과립이다. 일부 실시예들에서, 음료 성분 또는 프리커서는 음료를 만들기 위해서 액체에 추가하여 용해되도록 되어 있는, 확산되도록 되어 있는, 그리고/또는 희석되도록 되어 있는 슬러리 또는 시럽이다.
카트리지(300)의 여러 가지 실시예들은 보호를 제공하도록, 음료 성분 또는 프리커서의 신선도를 보존하도록 그리고/또는 오염을 방지하도록 포장될 수 있다. 예를 들어, 카트리지(300)의 일부 실시예들은 박스, 백 또는 파우치와 같은 밀봉 용기에 포장된다. 특정 변형예에서, 각각의 카트리지(300)는 밀봉 파우치에 포장하는 것과 같이 개별적으로 포장된다. 몇몇 실시예들에서, 포장은 생분해가능하고 그리고/또는 부패가능하다.
일부 구현예들에서, 필터 요소들(312, 314)은, 생분해가능하고 그리고/또는 부패가능할 수 있는 제거가능한 막(membrane)으로 밀봉된다. 예를 들어, 막은 제 1 필터 요소(312)에 밀봉될 수 있고 그리고/또는 제 1 필터 요소(312) 위에 밀봉될 수 있으므로(예컨대 접착제로 밀봉될 수 있음) 막이 제 1 필터 요소(312)를 전체적으로 보호하고, 카트리지(300)의 사용 전에 제거될 수 있다(예컨대 박피하여 제거될 수 있음). 일부 실시예들은 제 1 필터 요소(312)를 밀봉하는 제 1 제거가능한 막, 및 제 2 필터 요소(314)를 밀봉하는 제 2 제거가능한 막을 포함한다. 일부 구현예들에서, 막은 보호를 제공하고, 음료 성분 또는 프리커서의 신선도를 보존하고, 그리고/또는 오염을 방지한다.
도 4a 내지 도 4f를 참조하면, 일회용 음료 캡슐에 관하여 설명하는 다른 실시예가 나타나 있다. 캡슐(400)은 여러 가지 측면에서 상술된 카트리지(300)와 비슷하거나 동일하다. 따라서, 캡슐(400)의 부재를 식별하는데 사용되는 숫자들은 캡슐(400)의 유사한 부재를 식별하도록 그 숫자에 100 만큼 더해진다. 이러한 넘버링 규칙은 나머지 도면들에도 전체적으로 적용된다. 본 명세서의 실시예들에 개시되어 있는 임의의 성분 또는 단계는 다른 실시예들에서도 사용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 카트리지(400)는 바디부(410), 제 1 필터 부재(412) 및 제 2 필터 부재(414)를 포함할 수 있다. 바디부(410)는 측벽(416)을 포함할 수 있다. 제 1 필터 부재(412)는 제 1 필터 접촉 부재(424)와 결합될 수 있고, 제 2 필터 부재(414)는 제 2 필터 접촉 부재(426)와 결합될 수 있다. 카트리지(400)는 음료 성분 또는 프리커서를 포함하고 있도록 구성된 챔버(422)을 포함할 수 있다.
특정 실시예들에 따르면, 바디부(410)는 리브 또는 숄더와 같은 맞물림 접촉 부재(mating engagement feature)(432)를 포함한다. 이러한 맞물림 접촉 부재(432)는 어느 하나가 부분적으로 다른 하나의 내부에 있도록 몇몇 카트리지(400)의 적층 및/또는 안착을 촉진할 수 있다. 일부 구현예들에서, 맞물림 접촉 부재(432)는 카트리지(400)의 적층 동안 음료 성분 또는 프리커서의 압축을 저지하거나 방지하도록 구성된다. 나타나 있는 바와 같이, 일부 구현예들은 복수의 맞물림 접촉 부재(432)를 포함한다. 맞물림 접촉 부재(432)의 일부 변형예들은 카트리지(400)의 원주 둘레에서 동일하게 또는 대체로 동일하게 이격되어 있다. 예를 들어, 4개의 맞물림 접촉 부재(432)의 일 실시예에서, 맞물림 접촉 부재(432)는 약 90˚만큼 원주방향으로 이격될 수 있다. 맞물림 접촉 부재(432)의 특정 실시예들은 곡선형이거나 (예컨대 적어도 약 2˚ 정도)테이퍼처리된다. 일부 변형예들에 따르면, 맞물림 접촉 부재(432)는, 예컨대 인젝션 몰딩 공정 동안 바디부(410)의 나머지 부분과 함께 만들어지게 된다. 특정 구현예들에서, 맞물림 접촉 부재(432)는 바디부(410)의 나머지 부분으로부터 따로 만들어지게 되고, 차후에는, 예컨대 열 융착 또는 접착제에 의해 바디부(410)와 결합된다.
도 5a 내지 도 5f에는 일회용 음료 카트리지(500)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 여러 가지 측면에서, 음료 카트리지(500)는 바디부(510), 제 1 필터 부재(512) 및 제 2 필터 부재(514)와 같은 상술된 음료 카트리지들(300, 400)의 요소들과 유사하거나 동일한 요소들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 바디부(510)는 측벽(516)을 포함한다. 제 1 필터 부재(512)는 제 1 필터 접촉 부재(524)와 결합될 수 있고, 제 2 필터 부재(514)는 제 2 필터 접촉 부재(526)와 결합될 수 있다. 카트리지(500)는 음료 성분 또는 프리커서를 포함하고 있도록 구성된 챔버(522)를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 일회용 음료 캡슐(600)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 캡슐(600)은 여러 가지 측면에서 상술된 카트리지(300-500)와 비슷하거나 동일하다. 예를 들어, 캡슐(600)은 바디부(610), 제 1 구멍(619)을 가진 제 1 단부(618) 및 제 2 구멍(621)을 가진 제 2 단부(620)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제 1 구멍(619)은 제 1 필터 요소(미도시)로 덮여 있다. 일부 변형예에서, 제 2 구멍(621)은 제 2 필터 요소(614)로 덮여 있다.
일부 실시예들에서, 제 2 구멍(621)은 경계 오리피스(636)를 구비한다. 경계 오리피스(636)의 특정 변형예들은 카트리지(600)의 제 2 단부(620)를 통해 액체의 배출을 억제하도록 또는 방해하도록 또는 이와 달리 제한하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 카트리지(600)로부터 액체의 배출을 제한하는 것은 카트리지(600) 내부에서의 압력 증가의 발생을 촉진할 수 있고, 이는 특정 음료(예컨대 에스프레소)를 만들 때 도움이 될 수 있고 그리고/또는 음료 성분 또는 프리커서 내의 특정 부조화(예컨대 분쇄, 탬핑, 침전(settling) 또는 선적 동안의 파괴 또는 그 밖의 것에서의 변수에 기인함)를 보정하는데 도움이 될 수 있다. 경계 오리피스(636)의 일부 구현예들은 적어도 약 9 bar의 압력을 카트리지(600) 내에 제공하도록 그리고/또는 적어도 약 9 bar의 압력이 카트리지(600) 내에 발생하는 것을 촉진하도록 구성된다.
도시된 바와 같이, 경계 오리피스(636)는 제 1 구멍(619) 및/또는 제 2 단부(620) 보다 실질적으로 작을 수 있다(예컨대 직경이 그러함). 예를 들어, 제 2 단부(620)의 직경과 비교한 경계 오리피스(636)의 직경의 비율은 적어도 약 1:5, 약 1:10, 약 1:15, 약 1:20, 약 1:25, 약 1:30, 약 1:40, 전술한 비율 사이의 비율 또는 이와 다른 비율일 수 있다. 나타나 있는 바와 같이, 일부 구현예들은 단일의 경계 오리피스(636)를 포함한다. 일부 다른 변형예들은 복수의 경계 오리피스(636)를 포함한다. 일부 실시예들에 따르면, 경계 오리피스(636)는 카트리지(600)의 반경방향 중심 또는 대체로 반경방향 중심에 위치결정된다. 특정 실시예들에서, 경계 오리피스(636)는 중심에서 벗어나(off-center) 위치결정된다. 일부 실시예들에서, 경계 오리피스(636)는 대체로 원뿔형이거나 노즐 형상을 가진다. 이러한 특정 변형예들에서, 대체로 원뿔형이거나 노즐 형상을 가지는 경계 오리피스(636)의 크기가 줄어든 부분(예컨대 목구멍 형상부(throat))은 제 2 필터 요소(614)와 인접해 있고 또는 대체로 인접해 있다. 여러 가지 실시예들에서, 경계 오리피스(636)는, 예컨대 몰딩 공정 동안 또는 펀치로 카트리지(600) 내에 용이하게 만들어진다. 여러 가지 실시예들에서, 경계 오리피스(636)는 가동부가 없다.
카트리지(600)의 일부 실시예들은 금속 호일, 플라스틱 또는 그 밖의 것으로 된 디스크와 같은 배플(638)을 포함한다. 배플(638)은, 예컨대 추출된 음료를 만들기 위해서 액체가 카트리지(600) 내부의 음료 성분 또는 프리커서와 혼합된 후에, 제 2 필터 요소(614)를 통해 배출되는 유체의 유동을 억제하거나 우회시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예들에서, 배플(638)은 액체 침투성 또는 대체로 액체 침투성 재료로 만들어지고, 천공, 홀, 그루브, 채널, 또는 액체가 통과하여 유동하는 것을 허용하는 그 밖의 것을 포함한다. 일부 변형예들에서, 배플(638)은 배플(638) 둘레에서 유동하는 추출된 음료를 안내하도록 구성된다. 예를 들어, 배플(638)은 추출된 음료가 배플(638)의 측면 둘레 또는 대체로 둘레에서 그리고/또는 배플(638) 아래에서(예컨대 제 2 필터 접촉 부재(626)의 내부 표면(630)과 배플(638) 사이에서) 유동하는 것을 수월하게 하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 유동은 배플(638) 둘레를 지나가고 나서 제 2 필터 요소(614)를 통해 수평방향으로 또는 대체로 수평방향으로 이동해서 경계 오리피스(636)에 도달하도록 힘을 받는다.
일부 구현예들에서, 배플(638)은 국부적인 유동 와류를 저지할 수 있고 그리고/또는 카트리지(600) 내의 압력 증가를 촉진할 수 있다. 예를 들어, 배플(638)은 적어도 약 9 bar의 압력이 카트리지(600) 내에 발생하는 것을 촉진하도록 구성될 수 있는데, 이는 에스프레소와 같은 일부 음료를 만들때 유리할 수 있다. 일부 구현예들에서, 배플(638)은, 예컨대 브루잉된 커피를 만드는 동안 약 5 psi이하의 압력이 카트리지(600) 내에 발생하는 것을 촉진하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 배플(638)은 대체로 에지에 있는 이(teeth) 또는 톱니(serration), 접착제 또는 그 밖의 것으로 포지션(예컨대 제 2 필터 요소(614) 상의 포지션 또는 제 2 필터 요소(614)에 대한 포지션)에 유지된다. 특정 변형예들에서, 배플(638)은 제 2 필터 요소(614) 및/또는 제 2 필터 접촉 부재(626)보다 보다 얇다.
카트리지(600), 및/또는 카트리지(600)를 받아들이도록 구성된 일회용 음료 기기의 일부 구현예들은 추가적인 또는 다른 압력 촉진 부재를 포함한다. 예를 들어, 카트리지(600)의 일부 실시예들은 카트리지(600) 내에 압력을 발생시키도록 개방되거나 폐쇄되거나 또는 조정될 수 있는 밸브(예컨대 플랩(flap) 또는 덕빌(duckbill) 밸브)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 일회용 음료 기기의 일부이면서 카트리지(600)의 하류에 위치결정되어 있는 밸브는 카트리지(600) 내에 압력을 발생시키도록 구성된다. 밸브의 특정 실시예들은, 예컨대 액체 유속, 카트리지 내의 압력 또는 브루잉 시스템(brew system)이나 그 밖의 것에 기초하여 능동적으로 조절될 수 있다. 밸브의 일부 변형예들은 카트리지 내의 압력이 증가하거나 감소됨에 따라 개방되거나 폐쇄되거나 조절되는 스프링 하중식 밸브(spring-loaded valve)를 구비한다. 여러 가지 실시예들에서, 밸브는 청소하기 위해서(cleansing) 헹구기 위해서(rinsing) 세정하기 위해서(flushing) 개방될 수 있고, 그리고/또는 카트리지(600) 밖의 유속 및/또는 일회용 음료 기기를 통과하는 유속을 증가시키기 위해서 개방될 수 있다.
도 7에는 여러 가지 측면에서 상술된 카트리지(300-600)와 비슷하거나 동일한 일회용 음료 캡슐(700)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 예를 들어, 캡슐(700)은 바디부(710), 제 1 단부(718), 제 2 단부(720), 제 1 필터 요소(712) 및 제 2 필터 요소(714)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 카트리지(700)는 브레이스(brace)나 스트럿(strut)과 같은 하나 이상의 지지 부재(734)를 포함한다. 지지 부재(734)의 특정 변형예들은 바디부(710)에 강도 및/또는 강성을 제공하도록 바디부(710)와 접속된다. 일부 구현예들에서, 지지 부재(734)는, 예컨대 하나 이상의 반경방향으로 발산하고 있는 스트럿(예컨대 단부들(718, 720) 중 적어도 하나를 가로질러 배치되어 있음)과 함께 반경방향으로 또는 대체로 반경방향으로 뻗어있다. 특정 구현예들에서, 지지 부재(734)는, 예컨대 하나 이상의 환형 부재와 함께 원주방향으로 또는 대체로 원주방향으로 뻗어있다. 일부 변형예들은 축방향으로 또는 대체로 축방향으로 뻗어있는 지지 부재(734)를 가진다.
지지 부재(734)의 특정 구현예들은 바스킷, 프레임 및/또는 골격을 형성하는 스트럿들로 된 네트워크를 포함한다. 일부 실시예들에서, 바스킷, 프레임 및/또는 골격은 바디부(710) 내에 수용된다. 특정 변형예들에서, 바디부(710)는 바스킷, 프레임 및/또는 골격 내에 수용된다. 일부 실시예들에서, 지지 부재(734)는, 바디부(710)를 수용하도록 구성되거나 바디부(710) 내에 수용되도록 구성된 환형 구조체를 구비한다.
특정 구현예들에서, 지지 부재(734)는 바디부(710)와 접촉된다(예컨대 바디부 속에 몰딩되어 접촉됨). 이러한 구성들은 제 1 필터 부재(312) 및/또는 제 2 필터 부재(314)와 바디부(710) 사이를 접착하는 것 그리고/또는 밀봉하는 것을 촉진할 수 있고, 제조상 변동량(예컨대 공차)을 감소시킬 수 있고, 그리고/또는 추가적인 특징부(예컨대 그루부, 딤플, 핸들 또는 그 밖의 것)를 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 지지 부재(734)는 바디부(710)의 제 1 필터 접촉 부재 및/또는 제 2 필터 접촉 부재와 접촉된다. 지지 부재(734)의 특정 변형예들은 하나 이상의 환형 구조체(예컨대 바디부(710)의 제 1 필터 접촉 부재 및/또는 제 2 필터 접촉 부재와 접촉해 있음)와 바스킷, 프레임 및/또는 골격(예컨대 바디부(710)의 측벽과 접촉해 있음)을 가진다. 일부 실시예들에 따르면, 지지 부재(734)는 바디부(710)와 상이한 재료로 만들어지게 된다. 예를 들어, 바디부(710)는 몰딩된 섬유 또는 펄프로 만들어지게 될 수 있고, 지지 부재(734)는 PLA와 같은 인젝션 몰딩된 부패가능한 수지로 만들어지게 될 수 있다.
다음에 오는 것은 본 발명의 범위 내의 추가적인 특정 실시예들에 관하여 나열한 것을 설명한 것이다. 이러한 실시예들은 예시들일 뿐이고, 제한하려는 것은 아니다. 본 발명의 범위 내에는 아래 또는 본 명세서 어디에도 명백하게 열거되지 않는 일부 실시예들이 있을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 본 발명은 본 명세서에 기술되어 나타나 있는 범위 내의 모든 실시예들이 고려되어 있고 이들을 포함한다. 나아가, 본 발명은 본 명세서에 개시되어 있는 임의의 구조, 재료, 단계 또는 다른 부재와, 본 명세서에 개시되어 있는 임의의 다른 구조, 재료, 단계 또는 다른 부재의 조합을 구비하는 모든 실시예들이 고려되어 있고 이들을 포함한다.
실시예 1: 일회용 음료 카트리지는: 챔버, 측벽, 반경방향으로 바깥쪽을 향하여 뻗어있는 립을 가지는 제 1 단부, 및 반경방향으로 안쪽을 향하여 뻗어있는 플랜지를 가지는 제 2 단부를 구비하는 중공형 바디부; 챔버 내에 위치결정되어 있는 음료 성분 또는 프리커서; 액체의 통과를 허용하도록 구성되되 립과 결합된 제 1 필터 요소; 및 플랜지와 결합되되 액체의 통과를 허용하도록 구성된 제 2 필터 요소;를 구비한다.
실시예 2: 실시예 1의 카트리지에 있어서, 제 1 필터 요소는 카트리지 내에서의 음료 성분 또는 프리커서의 압축을 촉진하기 위하여 탬핑 헤드와 접촉되는 경우 챔버 속에서 변형되도록 추가로 구성된다.
실시예 3: 실시예 2의 카트리지에 있어서, 제 1 필터 요소는 스트레칭하여 변형되도록 구성된다.
실시예 4: 실시예 2의 카트리지에 있어서, 제 1 필터 요소는 전개하여 변형되도록 구성된다.
실시예 5: 실시예 1 내지 실시예 4 중 어느 한 카트리지에 있어서, 제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소는 중공형 바디부로부터 분리되지 않는 상태, 타공되지 않는 상태 또는 파열되지 않는 상태 중 적어도 하나에 해당하도록 구성된다.
실시예 6: 실시예 1 내지 실시예 5 중 어느 한 카트리지에 있어서, 카트리지는 생분해성 재료를 구비한다.
실시예 7: 실시예 1 내지 실시예 6 중 어느 한 카트리지에 있어서, 바디부, 및 제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소 중 적어도 하나는 폴리락틱 산을 구비한다.
실시예 8: 실시예 1 내지 실시예 7 중 어느 한 카트리지에 있어서, 제 1 필터 요소는 카트리지의 축방향 축선을 따라 1 mm 내지 2 mm 스트레칭되도록 구성된다.
실시예 9: 실시예 1 내지 실시예 8 중 어느 한 카트리지에 있어서, 바디부를 지지하도록 구성된 프레임을 더 구비한다.
실시예 10: 실시예 1 내지 실시예 9 중 어느 한 카트리지에 있어서, 프레임은 측벽에 연결된 스트럿들로 된 네트워크를 구비한다.
실시예 11: 실시예 1 내지 실시예 10 중 어느 한 카트리지에 있어서, 제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소 중 적어도 하나는 복수의 레이어를 구비한다.
실시예 12: 실시예 11의 카트리지에 있어서, 제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소 중 적어도 하나는 제 3 레이어가 그 사이에 위치결정되어 있는 제 1 레이어 및 제 2 레이어를 구비한다.
실시예 13: 실시예 12의 카트리지에 있어서, 제 1 레이어 및 제 2 레이어는 직포를 구비하고, 제 3 레이어는 부직포를 구비한다.
실시예 14: 실시예 1 내지 실시예 13 중 어느 한 카트리지에 있어서, 배플 둘레를 지나서 제 2 필터 요소를 통과하게 유체의 유동을 안내하도록 구성되되 제 2 필터 요소와 연결되는 배플을 더 구비한다.
실시예 15: 실시예 14의 카트리지에 있어서, 제 2 단부는 경계 오리피스를 구비한다.
실시예 16: 실시예 1 내지 실시예 15 중 어느 한 카트리지에 있어서, 음료 성분 또는 프리커서는 에스프레소 커피 분말을 구비한다.
실시예 17: 1회 제공되는 음료를 준비하는 방법으로서, 상기 방법은 일회용 음료 기기 속으로의 삽입을 위하여 카트리지를 제공하는 단계; 기기의 탬핑 헤드를 카트리지의 챔버 속으로 연장시킴으로써 제 1 필터 요소를 평평하지 않은 구성으로 변형시키는 단계; 카트리지 내에서 음료 성분 또는 프리커서를 압축시키는 단계; 음료를 만들어 내기 위해서 제 1 필터 요소를 통과해서 음료 성분 또는 프리커서와 통하게 액체를 유입시키는 단계; 및 제 2 필터 요소를 통과해서 음료를 분배하는 단계;를 구비한다. 이러한 일부 실시예들에서, 카트리지는 다음의 것들, 즉: 측벽을 가지는 바디부; 평평하되 바디부의 제 1 단부와 연결되는 제 1 필터 요소; 평평하되 바디부의 제 2 단부와 연결되는 제 2 필터 요소; 바디부, 제 1 필터 요소 및 제 2 필터 요소에 의해 구획되는 챔버; 중 하나 이상을 구비한다.
실시예 18: 실시예 17의 방법에 있어서, 카트리지는 생분해성 재료를 구비한다.
실시예 19: 실시예 17 또는 실시예 18의 방법에 있어서, 제 1 필터 요소를 변형시키는 단계는 제 1 필터 요소를 타공하는 단계를 구비하지 않는다.
실시예 20: 실시예 17 내지 실시예 19 중 어느 한 방법에 있어서, 음료 성분 또는 프리커서는 에스프레소 커피 분말을 구비하고, 음료는 에스프레소 음료를 구비한다.
실시예 21: 실시예 17 내지 실시예 20 중 어느 한 방법에 있어서, 챔버와 주변 환경 사이에 압력차를 만들어 내는 단계를 추가로 구비하고, 제 2 필터 요소 때문에 발생된 압력차는 제 1 필터 요소 때문에 발생된 것보다 큰 유동 저항을 가진다.
실시예 22: 실시예 17 내지 실시예 21 중 어느 한 방법에 있어서, 제 1 필터 요소를 변형시키는 단계는 제 1 필터 요소를 스트레칭하는 단계를 구비한다.
실시예 23: 실시예 17 내지 실시예 22 중 어느 한 방법에 있어서, 제 1 필터 요소를 변형시키는 단계는 제 1 필터 요소를 전개하는 단계를 구비한다.
실시예 24: 일회용 음료 카트리지는: 챔버, 측벽, 반경방향으로 바깥쪽을 향하여 뻗어있는 립을 가지는 제 1 단부, 및 반경방향으로 안쪽을 향하여 뻗어있는 플랜지를 가지는 2 단부를 구비한 중공형 바디부; 챔버 내에 위치결정되는 음료 성분 또는 프리커서; 액체의 통과를 허용하도록 구성되되 중공형 바디부의 제 1 단부와 결합되는 제 1 필터 요소; 및 액체의 통과를 허용하도록 구성되되 중공형 바디부의 제 2 단부와 결합되는 제 2 필터 요소;를 구비한다.
스트레칭가능한 음료 카트리지 및 이러한 카트리지를 포함하는 방법에 관한 여러 가지 실시예들과 예시들은 본 명세서에 기술되어 있다. 특정 실시예들이 커피에 관하여 본 명세서에 기술되어 있지만, 본 명세서에 기술된 카트리지는 초콜릿을 포함하는 제품(예컨대 핫 코코아), 차, 주스 및 다른 음료들과 같은 여러 가지 다른 타입의 음료를 만들기 위한 입자상 물질 또는 성분을 포함할 수 있다. 게다가, 일부 실시예들에는 액체가 카트리지 속으로 유입되는 것으로 개시되어 있지만, 다른 상(phase)의 유입도 고려되어 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 증기 또는 증기와 액상의 물의 조합물이 카트리지 속으로 유입된다. 추가적으로, 특정 실시예들에는 단일의 음료 성분 또는 프리커서를 포함하는 것으로 개시되어 있지만, "음료 성분 또는 프리커서(beverage component or precursor)"라는 용어는 단일의 성분만으로 제한되는 것은 아니다. 오히려, 음료 성분 또는 프리커서는 하나의 성분(예컨대 커피) 또는 복수의 성분들(예컨대 커피와 감미료)을 구비할 수 있다.
본 명세서에 기술되어 나타나 있는 방법과 장치의 여러 가지 양태들은 더 추가적인 실시예들 또는 허용가능한 예시들을 형성하도록 상이하게 조합될 수 있고 그리고/또는 수정될 수 있다. 이러한 모든 수정 및 변형은 본 발명의 범위 내에서 본 명세서에 포함되도록 의도되어 있다. 실제로, 매우 다양한 설계 및 접근법은 가능성이 있고, 본 발명의 범위 내에 있다. 본 명세서에 개시되어 있는 부재, 구조 또는 단계는 필수적이거나 불가피한 것은 아니다. 나아가, 설명하기 위한 실시예들이 본 명세서에 개시되어 있지만, 실시예들 중 일부나 모든 범위는 본 명세서에 기초하여 당해 기술분야에서의 통상의 기술자라면 이해할 수 있는 바와 같이 균등한 요소, 수정된 것, 생략된 것, 조합된 것(예컨대 여러 가지 실시예들에 두루 걸친 양태들에 관한 조합), 개작된 것 그리고/또는 대체된 것을 포함한다.
게다가, 별개의 구현예들에 관한 맥락에서 본 명세서에 기술되는 특정 특징들은 하나의 구현예와 조합되어 구현될 수도 있다. 이와 반대로, 단일의 구현예에 관한 맥락에서 본 명세서에 기술된 여러 가지 특징들은 별개로 또는 임의로 적합하게 부수적으로 조합되어 다수의 구현예들로 구현될 수도 있다. 나아가, 특징들이 특정 조합으로 작용하는 것으로 위에서는 기술될 수 있지만, 주장된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 경우에 따라서는 이 조합으로부터 배제될 수 있고, 그 조합은 부수적인 조합 또는 부수적인 조합의 변형으로 주장될 수 있다.
나아가, 공정들이 도면에 도시되거나 명세서에 특정 순서로 기술될 수 있지만, 원하는 결과를 달성하기 위해서는 이러한 공정들이 나타나 있는 특정 순서나 순차적인 순서로 실행될 필요는 없고 모든 공정들이 실행될 필요도 없다. 도시되거나 기술되지 않은 다른 공정들은 예시적인 방법과 과정에 통합될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 추가적인 공정들은 기술된 공정들 이전에 또는 그 이후에 또는 이와 동시에 또는 그 도중에 실행될 수 있다. 게다가, 공정들은 다른 구현예에서 재배열되거나 재정리될 수 있다. 또한, 상술된 구현예들 내의 여러 가지 시스템 구성요소의 분리는 모든 구현예들에서 이러한 분리를 필요로 하는 것으로 이해되어서는 안되고, 기술된 구성요소들과 시스템들이 단일의 제품으로 함께 통합되거나 다수의 제품들로 패키지화될 수 있는 것이 일반적이라는 것은 이해되어야 한다.
본 발명의 목적을 위하여, 특정 양태, 이점 및 신규한 특징들은 본 명세서에 기술되어 있다. 이러한 모든 이점들이 반드시 임의의 특정 실시예와 일치하여 달성되는 것은 아니다. 따라서, 예컨대 당해 기술분야에서의 통상의 기술자라면, 본 명세서에서 교시되거나 제안될 수 있는 바와 같이 반드시 다른 이점들을 달성하지 않으면서도 본 명세서에 교시된 바와 같이 하나의 이점 또는 많은 이점들을 달성하는 방식으로 구체화되거나 수행될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
"~할 수 있다", "~할 수도 있다", "~일 수도 있다", 또는 "~일 수 있다"와 같은 조건부 용어는 전체적으로, 이와 달리 특별히 정하지 않는 한 또는 사용되는 대로 맥락의 범위 내에서 이와 달리 이해되지 않는 한, 다른 실시예들은 포함하지 않더라도 특정 실시예들이 특정 부재, 요소 및/또는 단계를 포함한다는 것을 표현하려고 의도되어 있다. 따라서, 이러한 조건부 용어는 전체적으로, 부재, 요소 및/또는 단계가 하나 이상의 실시예들에서 요구되는 방식으로 되어 있다는 점 또는 하나 이상의 실시예들이 사용자 입력 또는 프롬프팅이 있거나 없는 상태로 결정하기 위한 논리를 반드시 포함한다는 점을 암시하도록 의도되어 있다.
"X, Y 및 Z 중 적어도 하나"와 같은 접속 어구는 이와 달리 특별히 정하지 않는 한, 항목, 조건 등이 X, Y 또는 Z 중 어느 하나일 수 있다는 것을 표현하기 위해서 일반적으로 사용된 대로 그 맥락과 함께 이해된다. 따라서, 이러한 접속 어구는 일반적으로, 특정 실시예가 적어도 하나의 X, 적어도 하나의 Y 및 적어도 하나의 Z의 존재를 필요로 한다는 것을 암시하도록 의도된 것은 아니다.
명시적으로 이와 달리 정해지지 않는 한, '어느 한(a)' 또는 '한(an)'과 같은 관사는 전체적으로 하나 이상의 기술된 항목들을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 따라서, "~하도록 구성된 한 장치"와 같은 어구는 하나 이상의 열거된 장치를 포함하는 것으로 의도되어 있다. 이러한 하나 이상의 열거된 장치는 정해진 열거사항들을 수행하도록 집합적으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, "열거사항 A, B 및 C를 수행하도록 구성된 프로세서"라는 어구는 열거사항 B 및 C를 수행하도록 구성된 제 2 프로세서와 더불어 열거사항 A 작업을 수행하도록 구성된 제 1 프로세서를 포함할 수 있다.
"대략", "약", "대체로(일반적으로, 전체적으로)" 및 "실질적으로"와 같은 용어는 본 명세서에서 사용된 바와 같이 원하는 기능도 실행하거나 원하는 결과도 달성하는 정해진 값, 양 또는 지표에 가까운 값, 양 또는 지표를 나타낸 것이다. 예를 들어, "대략", "약", "대체로" 및 "실질적으로"라는 용어는 정해진 양의 10% 미만의 범위 내, 5% 미만의 범위 내, 1% 미만의 범위 내, 0.1% 범위 내, 0.01 % 범위 내의 양을 지칭할 수 있다. 다른 예시와 같이, 특정 실시예들에서, "대체로 평행한" 및 "실질적으로 평행한"이라는 용어는 15˚ 이하, 10˚ 이하, 5˚ 이하, 3˚ 이하, 1˚ 이하, 0.1˚ 이하 또는 그 밖의 각도 만큼 정확히 평행한 상태로 떨어져 있는 값, 양 또는 지표를 지칭한다. 이와 유사하게, 특정 실시예들에서, "대체로 수직인" 및 "실질적으로 수직인"이라는 용어는 15˚ 이하, 10˚ 이하, 5˚ 이하, 3˚ 이하, 1˚ 이하, 0.1˚ 이하 또는 그 밖의 각도 만큼 정확히 수직한 상태로 떨어져 있는 값, 양 또는 지표를 지칭한다.
청구범위에 있는 용어들은 청구범위에서 이용된 용어에 기초하여 넓게 해석되어야 하지 본 명세서에 기술된 예시들로 제한되거나 본 출원의 심사 동안 제한되어서는 안되고, 이 예시들은 비배타적인 것으로 해석되어야 한다.
일부 실시예들은 첨부의 도면들과 관련하여 기술되어 있다. 그러나, 도면들이 실제 크기로 도시된 것은 아니라는 점은 이해되어야 한다. 거리, 각도 등은 단지 설명하기 위한 것이고, 반드시 도시된 장치들의 실제 치수와 레이아웃의 정확한 관계를 의미하는 것은 아니다. 구성요소들은 추가될 수도 있고 제거될 수도 있고 그리고/또는 재배열될 수도 있다. 또한, 여러 가지 실시예들과 관련되어 있는 특정 부재, 양태, 방법, 특성, 특징, 품질, 속성, 요소 또는 이와 유사한 것에 관하여 본 명세서에 개시된 것은 본 명세서에서 설명되는 다른 모든 실시예들에서 사용될 수 있다. 추가적으로, 본 명세서에 기술된 임의의 방법들이 열거된 단계들을 실행하기에 적합한 임의의 장치를 사용하여 실시될 수 있다는 것을 알 수 있다.
본 발명의 목적을 위하여, 특정 양태, 이점 및 신규한 특징들은 본 명세서에 기술되어 있다. 이러한 모든 이점들이 반드시 임의의 특정 실시예와 일치하여 달성되는 것은 아니라는 점은 이해되어야 한다. 따라서, 예컨대 당해 기술분야에서의 통상의 기술자라면, 본 명세서에서 교시되거나 제안될 수 있는 바와 같이 반드시 다른 이점들을 달성하지 않으면서도 본 명세서에 교시된 바와 같이 하나의 이점 또는 많은 이점들을 달성하는 방식으로 구체화되거나 수행될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
나아가, 설명하기 위한 실시예들이 본 명세서에 개시되어 있지만, 실시예들 중 일부나 모든 범위는 본 명세서에 기초하여 당해 기술분야에서의 통상의 기술자라면 이해할 수 있는 바와 같이 균등한 요소, 수정된 것, 생략된 것, 조합된 것(예컨대 여러 가지 실시예들에 두루 걸친 양태들에 관한 것), 개작된 것 그리고/또는 대체된 것을 포함한다. 청구범위에서의 한정은 청구범위에서 이용된 용어에 기초하여 넓게 해석되어야 하지 본 명세서에 기술된 예시들로 제한되거나 본 출원의 심사 동안 제한되어서는 안되고, 이 예시들은 비배타적인 것으로 해석되어야 한다. 게다가, 개시된 과정 및 방법에서의 동작은 동작을 재정리하는 방식 그리고/또는 추가적인 동작을 삽입하는 방식 그리고/또는 동작을 삭제하는 방식을 포함하여 임의의 방식으로 수정될 수 있다. 따라서, 발명의 본연의 사상과 범위는 청구범위 및 그 전범위의 균등물로 지시되면서 명세서 및 예시들이 단지 설명을 위한 것으로 고려되어 있다는 점이 의도되어 있다.
요약하자면, 스트레칭가능한 음료 카트리지 및 방법에 관한 여러 가지 예시적인 실시예들과 예시들이 개시되어 있다. 카트리지와 방법이 이러한 실시예들과 예시들의 맥락에서 개시되어 있지만, 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 본 발명의 범위가 특별히 개시된 실시예들을 넘어 다른 대체 실시예들 및/또는 실시예들의 다른 사용례뿐만 아니라 실시예들의 특정 수정물 및 균등물까지 확장된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 개시된 실시예들의 여러 가지 특징들과 양태들이 서로 결합되거나 서로 대체될 수 있다는 것은 본 명세서에 명백히 고려되어 있으면서 포함되어 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 기술되어 나타나 있는 특정 실시예들로 제한되어서는 안되고, 오로지 다음에 오는 청구범위뿐만 아니라 그 전범위의 균등물을 잘 이해하여 결정되어야 한다.

Claims (24)

  1. 일회용 음료 카트리지로서,
    챔버, 측벽, 반경방향으로 바깥쪽을 향하여 뻗어있는 립을 가지는 제 1 단부, 및 반경방향으로 안쪽을 향하여 뻗어있는 플랜지를 가지는 제 2 단부를 구비하는 중공형 바디부;
    챔버 내에 위치결정되어 있는 음료 성분 또는 프리커서;
    액체의 통과를 허용하도록 구성되되 립과 결합된 제 1 필터 요소; 및
    플랜지와 결합되되 액체의 통과를 허용하도록 구성된 제 2 필터 요소;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 필터 요소는 카트리지 내에서의 음료 성분 또는 프리커서의 압축을 촉진하기 위하여 탬핑 헤드와 접촉되는 경우 챔버 속에서 변형되도록 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    제 1 필터 요소는 스트레칭하여 변형되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  4. 제 2 항에 있어서,
    제 1 필터 요소는 전개하여 변형되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소는 중공형 바디부로부터 분리되지 않는 상태, 타공되지 않는 상태 또는 파열되지 않는 상태 중 적어도 하나에 해당하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    카트리지는 생분해성 재료를 구비하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  7. 제 1 항에 있어서,
    바디부, 및 제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소 중 적어도 하나는 폴리락틱 산을 구비하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    제 1 필터 요소는 카트리지의 축방향 축선을 따라 1 mm 내지 2 mm 스트레칭되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  9. 제 1 항에 있어서,
    바디부를 지지하도록 구성된 프레임을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  10. 제 9 항에 있어서,
    프레임은 측벽에 연결된 스트럿들로 된 네트워크를 구비하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  11. 제 1 항에 있어서,
    제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소 중 적어도 하나는 복수의 레이어를 구비하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  12. 제 11 항에 있어서,
    제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소 중 적어도 하나는 제 3 레이어가 그 사이에 위치결정되어 있는 제 1 레이어 및 제 2 레이어를 구비하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  13. 제 12 항에 있어서,
    제 1 레이어 및 제 2 레이어는 직포를 구비하고, 제 3 레이어는 부직포를 구비하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  14. 제 1 항에 있어서,
    배플 둘레를 지나서 제 2 필터 요소를 통과하게 유체의 유동을 안내하도록 구성되되 제 2 필터 요소와 연결되는 배플을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  15. 제 14 항에 있어서,
    제 2 단부는 경계 오리피스를 구비하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  16. 제 1 항에 있어서,
    음료 성분 또는 프리커서는 에스프레소 커피 분말을 구비하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  17. 1회 제공되는 음료를 준비하는 방법으로서,
    일회용 음료 기기 속으로의 삽입을 위하여 카트리지를 제공하는 단계;
    기기의 탬핑 헤드를 카트리지의 챔버 속으로 연장시킴으로써 제 1 필터 요소를 평평하지 않은 구성으로 변형시키는 단계;
    카트리지 내에서 음료 성분 또는 프리커서를 압축시키는 단계;
    음료를 만들어 내기 위해서 제 1 필터 요소를 통과해서 음료 성분 또는 프리커서와 통하게 액체를 유입시키는 단계; 및
    제 2 필터 요소를 통과해서 음료를 분배하는 단계;
    를 구비하는 방법으로서, 상기 카트리지는:
    측벽을 가지는 바디부;
    대체로 평평하되 바디부의 제 1 단부와 연결되는 제 1 필터 요소;
    대체로 평평하되 바디부의 제 2 단부와 연결되는 제 2 필터 요소;
    바디부, 제 1 필터 요소 및 제 2 필터 요소에 의해 구획되는 챔버; 및
    챔버 내에 위치결정되어 있는 음료 성분 또는 프리커서;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    카트리지는 생분해성 재료를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    제 1 필터 요소를 변형시키는 단계는 제 1 필터 요소를 타공하는 단계를 구비하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    음료 성분 또는 프리커서는 에스프레소 커피 분말을 구비하고, 음료는 에스프레소 음료를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 17 항에 있어서,
    챔버와 주변 환경 사이에 압력차를 만들어 내는 단계를 추가로 구비하고, 제 2 필터 요소 때문에 발생된 압력차는 제 1 필터 요소 때문에 발생된 것보다 큰 유동 저항을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 17 항에 있어서,
    제 1 필터 요소를 변형시키는 단계는 제 1 필터 요소를 스트레칭하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 17 항에 있어서,
    제 1 필터 요소를 변형시키는 단계는 제 1 필터 요소를 전개하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 챔버, 측벽, 반경방향으로 바깥쪽을 향하여 뻗어있는 립을 가지는 제 1 단부, 및 반경방향으로 안쪽을 향하여 뻗어있는 플랜지를 가지는 2 단부를 구비한 중공형 바디부;
    챔버 내에 위치결정되는 음료 성분 또는 프리커서;
    액체의 통과를 허용하도록 구성되되 중공형 바디부의 제 1 단부와 결합되는 제 1 필터 요소; 및
    액체의 통과를 허용하도록 구성되되 중공형 바디부의 제 2 단부와 결합되는 제 2 필터 요소;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 일회용 음료 카트리지.
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