KR20180008396A - 우려내거나 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐 - Google Patents

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로베르토 토마시
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비지오 프로게티 에스. 피. 에이.
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Abstract

우려내거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐(1)은 우려내거나 용해되어야 하는 물질(11)을 수용하기에 적절한 컵(2)을 포함하고, 컵에는 우려낸 음료의 유출을 위한 개구(31)가 있는 저부(3)가 제공된다. 베이스(33)에는 복수개의 부조(310, 320, 330, 340, 350, 360)들이 제공되며, 이것은 절단 요소 또는 천공 요소들이 결여된 상부 표면을 가진다. 캡슐(1)은 상기 캡슐(1)을 아래에서 밀봉하기에 적절한 디스크(5)를 포함하며, 디스크는 캡슐(1) 내부의 압력 증가의 결과로서 적어도 부분적으로 탈착되도록 해제 가능한 방식으로 베이스(33)에 부분적으로 고정된다. 우려낸 음료의 배출을 위한 캡슐(1)의 개방은 캡슐(1) 내부 유체에 의하여 가해지는 압력에 의하여 디스크(5)의 변형의 결과로서 발생된다.

Description

우려내거나 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐
본 발명은 우려내거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 압력하의 유체(대부분 온수)를 캡슐 자체로 도입함으로써, 음료(차, 커피, 허브 차, 우유, 초콜렛 등)의 즉석 제조를 위한, 미리 결정된 일회용의 분량으로 농축된 제품들(예를 들어, 분말, 과립 또는 잎(leaves)의 형태)의 제조를 위한 캡슐에 관한 것이다.
커피 또는 다른 우려낸 액체를 위한 캡슐 또는 포드(pod)의 분야에서, 우려내거나 또는 용해되어야 하는 에센스(essence)를 정확하게 포함하는 캡슐을 통하여 압력하의 온수를 통과시켜서 우려낸 즙을 제조하기에 적절한 디스펜서 그룹(dispenser group)이 설치된 자동 또는 반자동 장치가 공지되어 있다. 그러한 공지된 캡슐들의 예는 미국 출원 US2010/260896, 국제 공개 WO2015/008309 및 미국 특허 US5221028 에 설명되어 있다.
그러한 장치들의 공통적인 작동 원리는 캡슐을 폐쇄하는 덮개의 천공을 제공하여 인퓨저(infuser) 그룹에 의한 압력하에 온수 유동을 도입할 수 있게 하는 것이다. 캡슐 안에 포함된 에센스의 우려냄을 얻은 이후에, 우려낸 음료는 캡슐 밖으로 유동하고 장치에 의하여 컵 또는 최종 콘테이너로 지향된다.
우려낸 음료의 품질에 부정적인 영향을 주면서 가압된 유체가 캡슐 내부에 충분히 퍼져나가지 않고 우려낼 물질을 통하여 너무 빨리 통과하는 것을 방지하도록, 공지된 캡슐들에는 밀봉 필름의 층이 제공되는데, 이것은 항상 알루미늄으로 제조되고, 하나 이상의 절단 또는 천공 침(points) 또는 형상부들이 제공된 베이스에 대응하여 캡슐의 저부에 배치된다. 캡슐내 압력 증가는 알루미늄이 천공되거나 또는 파열될 때까지 가압된 유체가 베이스상의 침에 대하여 알루미늄 층을 밀게 한다. 일단 밀봉 필름 층에 개구가 형성되면, 우려낸 음료는 캡슐 자체의 베이스에서 적절한 개구로부터 밖으로 유동할 수 있다.
이러한 공지된 캡슐들은 구조적 관점에서 상당히 복잡하고, 특히 베이스상의 절단, 천공 침 및 형상부의 구현과 관련하여 복잡하다. 따라서, 상기 공지된 캡슐들은 특히 관련된 몰드의 제조와 관련하여 상당히 비싸다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 해결하는 우려내거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐을 제공하는 것이다.
특히 본 발명의 목적은, 우려낸 음료의 품질과 관련하여 유사한 성능을 달성하면서, 공지된 캡슐들과 비교하여 제조하기에 간단하고 저렴한 우려내거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 우려내거나 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐을 제공하는 것으로, 우려낸 음료를 외부로 배출시키는 캡슐의 개방이 캡슐 내부의 가압된 유체에 의하여 가해진 압력에 기인하여 캡슐의 저부를 덮도록 배치된 밀봉 디스크의 변형의 결과로서 발생되고, 따라서 공지된 캡슐에서와 같이 절단 또는 천공의 그 어떤 수단에 대한 의존이 회피된다.
이러한 목적은 청구항 제 1 항에 따른 우려내거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐에 의하여, 청구항 제 12 항에 따른 우려낸 음료의 제조 방법에 의하여, 청구항 제 15 항에 따른 캡슐의 베이스에 밀봉 디스크를 접합시키는 방법에 의하여, 그리고 청구항 제 18 항에 따른 해당 접합 도구에 의하여 달성된다.
종속 청구항들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
본 발명에 따른 우려내거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐의 특성 및 장점들은 첨부된 도면들을 참조하여 비 제한적인 예로서 주어진 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 우려내거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐의 아래로부터 도시한 사시도이다
도 2 는 본 발명에 따른 우려내거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐의 위로부터의 사시도이다.
도 3 및 도 3a 는 본 발명에 따른 우려내거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐의 평면도 및 단면도를 각각 도시한다.
도 4 및 도 4a 는 우려내기 전에 본 발명에 따라서 저부상에 밀봉 디스크가 제공된 캡슐의 평면도 및 단면도를 각각 도시한다.
도 5 및 도 5a 는 우려낸 후에, 본 발명에 따라서 저부상에 밀봉 디스크가 제공된 캡슐의 평면도 및 단면도를 각각 도시한다.
도 6 은 본 발명에 따른 우려내거나 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐을 실시예의 변형으로 도시한 단면도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 우려내거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐을 다른 실시예의 변형으로서 도시한 단면도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 우려내거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐을 다른 실시예 변형으로서 도시한 단면도이다.
도 9 는 본 발명에 따른 캡슐의 저부에 밀봉 디스크를 접합하는 접합 장치의 사시도이다.
도 10 및 도 10a 는 도 9 의 접합 장치의 단면도 및 상세도를 다른 실시예의 변형으로서 각각 도시한다.
도 11 및 도 11a 는 캡슐의 저부상에 밀봉 디스크를 접합하는 단계에서 도 10 의 접합 장치의 단면도 및 상세도를 각각 도시한다.
도 11b 는 캡슐의 저부상에 접합된 밀봉 디스크의 상세도를 실시예 변형으로서 도시한다.
도 12 및 도 12a 는 캡슐의 저부상에 밀봉 디스크를 접합하는 단계에서, 도 9 의 용접 장치의 단면도 및 상세도를 각각 다른 실시예의 변형으로서 도시한다.
도 12b 는 캡슐의 저부상에 접합된 밀봉 디스크의 상세도를 다른 실시예의 변형으로서 도시한다.
도 13 및 도 13a 는 캡슐의 저부상에 밀봉 디스크를 접합하는 단계에서, 도 9 의 접합 장치의 단면도 및 상세도를 각각 다른 실시예의 변형으로서 도시한다.
도 14 는 밀봉 디스크의 테두리의 접합 영역내에 반경 방향 홈들이 제공된 캡슐의 2 개의 가능한 실시예 변형들에 대한 평면도이다.
도 15 는 밀봉 디스크의 테두리의 접합 영역 외부에 반경 방향 홈들이 제공된 캡슐의 실시예 변형에 대한 평면도이다.
도 15a 및 도 15c 는 밀봉 디스크가 저부에 접합된 도 15a 의 캡슐의 평면도 및 상세 단면도를 각각 도시한다.
첨부된 도면들 및 특히 도 6 및 도 8 은 도면 번호 1 로 표시된 주입되거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐을 도시한다.
캡슐(1)은 통상적으로 분말 또는 과립 상태로, 우려내거나(infuse) 또는 용해되어야 하는 적어도 하나의 물질(11)을 담기 위한 내측 체적(V)을 형성하기에 적절한 동체 또는 컵(2)을 포함한다.
컵(2)은 플라스틱 재료로 만들어지고, 바람직스럽게는 사출 성형되거나 또는 열성형된다. 예를 들어, 컵은 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 만들어진다.
도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 컵(2)에는 일측에 저부(3)가 제공되고, 대향측에 외측으로 돌출된 가장자리(4)에 의해 형성된 진입 개구(21)가 제공된다.
컵(2)에는 저부에 대응하여 배출 개구(31)가 제공되는데, 이것은 노즐(32)로 형성되고 우려낼 음료의 배출을 허용하기에 적절하다.
컵(2)에는 저부(3)에 대응하여 복수개의 부조(310,320,330,340,350,360)가 제공된 베이스(33)가 제공되는데, 부조는 베이스(33) 자체에 대하여 수직으로 돌출한다. 부조들은 덮개(6)의 방향으로 컵(2)의 내측을 향하여 돌출한다. 유리하게는, 부조(310,320,330,340,350,360)의 상부 표면이 실질적으로 평탄하고, 절단, 천공 또는 찢어짐이 없는 요소들이다. 유리하게는 부조(310,320,330,340,350,360)들중 적어도 일부의 상부 표면에 접합(gluing) 또는 접착(welding)에 의하여 밀봉 디스크(5)가 고정된다.
도 6, 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같이, 디스크(5)는 내측 체적(V)과 부조(310,320,330,340,350,360) 사이에 위치된다.
디스크(5)는 우려내거나 용해될 물질(11)과 베이스(33) 사이에 위치되고, 특히 물질(11) 아래에서 그리고 베이스(33)의 위에서 위치된다.
디스크(5)는 물질의 수용 체적(V)을 폐쇄하며, 베이스(33)를 형성하는 부조(310,320,330,340,350,360)상에 놓인다.
도 3 및 도 3a 에 도시된 바와 같이, 베이스(33)는 제 1 부조에 의해 형성된 중심 부분(310)을 포함하며, 이것은 노즐(32)의 배출 개구(31)를 덮는다. 중심 부분(310)에는 컵(2)의 내측과 출구 개구(31) 사이에 적어도 하나의 연결 개구(311)가 제공되어, 정확하게 우려낼 음료가 캡슐(1)의 외측으로 유출되는 것을 허용한다. 바람직스럽게는, 중심 부분(310)은 복수개의 연결 개구(311)를 포함한다.
베이스(33)는 다른 부조에 의해 형성된 적어도 하나의 미로 부분(labyrinth portion, 320,330,340))을 포함한다.
미로 부분(320,330,340)은 실질적으로 원형의 형상이고, 노즐(32)에 대하여 (그리고 중심 부분(310)에 대하여) 동심으로(concentrically)으로 배치되어 있다.
미로 부분(320,330,340)에는 복수개의 홈(321,331,341.)이 제공된다. 이러한 홈(321,331,341)들이 바람직스럽게는 사선으로 되어 있으며, 우려낸 음료가 캡슐(1)의 외부로 유출하는 것을 허용한다.
따라서 베이스(33)는 적어도 2 개의 미로 부분(320,330,340)들에 의해 형성된 미로(30)를 포함한다. 도 3 에 도시된 실시예의 변형에서, 미로(30)는 노즐(32)에 대하여 (그리고 중심 부분(310)에 대하여) 동심으로 배치된, 제 1 미로 부분(320), 제 2 미로 부분(330) 및 제 3 미로 부분(340)에 의하여 형성된다. 유리하게는, 미로(30)는 캡슐(1) 내부의 압력이 쓰레숄드 값 아래로 강하했을 때 우려낸 음료가 노즐(31)로 통과되는 것을 모세관 효과에 의해 억제하기에 적절하거나, 또는 캡슐(1)이 장치의 우려냄 그룹(infusing group)으로부터 맞물림 해제되었을 때 함께 멈춰져서, 음료 자체가 떨어지는 것을 회피한다. 유리하게는, 특히 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐의 경우에, 미로(30)는 우려낸 음료의 유출 속도를 감소시키기에 적절하다. 캡슐(1) 안에 수용된 우려낸 음료의 유출은 복수개의 홈(321,331,341)들에 의하여 형성된 좁은 통로들에 의해 부여된 저항에 기인하여, 높은 내부 압력의 존재시에도 규칙성을 가지고 발생된다.
베이스(33)는 다른 부조에 의해 형성된, 외측 가장자리(360)를 포함하는데, 그 위에 밀봉 디스크(5)가 접합 또는 접착에 의하여 부분적으로 해제 가능한 방식으로 고정된다.
도 11b 에 도시된 실시예의 변형에서, 가장자리(360)를 형성하는 부조(360)는 베이스(33)를 형성하는 다른 부조(310,320,330,340)의 실질적으로 동일한 수직 연장부를 가진다.
도 12b 에 도시된 다른 실시예의 변형에서, 가장자리(360)는 적어도 하나의 상승된 부분(361)을 포함하고, 이것은 예를 들어 베이스(33)를 형성하는 다른 부조(310,330,340)의 실질적으로 동일한 수직 연장부를 가진, 중심의 상승된 링을 형성한다. 가장자리(360)는 적어도 하나의 오목한 부분(363) 및 상승된 부분(361)을 포함하는데, 오목한 부분은 베이스(33)를 형성하는 다른 부조(310,320,330,340)에 대하여 작은 수직 방향 연장을 가진다. 유리하게는, 디스크(5)의 접합이 대응되어 발생되는 상승된 부분(361)의 외측에 있는 오목한 부분(363)의 존재는, 가장자리(51) 아래에서 가압 액체의 채널 형성을 허용함으로써 디스크(5)를 베이스(33)로부터 용이하게 탈착할 수 있게 한다. 유리하게는, 디스크(5)의 접합이 대응되어 발생되는 상승된 부분(361)의 내측에 있는 오목한 부분(363)의 존재는 일단 캡슐의 개방이 이루어졌다면 우려낸 음료의 유출을 용이하게 한다.
도 14 에 도시된 바와 같이, 부조(310,320,330,340,350,360)가 실질적으로 같은 수직 연장을 가지는 변형예에서도, 오목한 부분(363)은 예를 들어 반경 방향 홈(363', 363")의 형태로 준비될 수 있다. 바람직스럽게는, 반경 방향 홈(363',363")들은 캡슐 저부의 베이스(33) 가장자리(360)에 대응하여 균일하게 분포된다. 특히, 도 14 및 도 15a 는 반경 방향 홈들의 몇가지 실제 예를 도시한다.
예를 들어 도 14 는 가장자리(360)상에 복수개의 반경 방향 홈(363')들이 제공된 캡슐을 도시하는데, 특히 디스크(5)의 가장자리(51)가 접합될 영역에 대하여 내측에 상기 홈들이 제공되어, 일단 캡슐의 개방이 얻어졌다면 우려낸 음료의 유출을 용이하게 한다.
도 14 의 좌측 부분은 크기가 감소된 다수의 반경 방향 홈(363')이 제공된 캡슐의 예를 도시한다;도 14 의 우측 부분은 큰 크기를 가진 적은 수의 반경 방향 홈(363')이 제공된 캡슐의 예를 도시한다.
예를 들어, 도 15 는 가장자리(360)상에 복수개의 반경 방향 홈(363")들이 제공된 캡슐을 도시하며, 특히 디스크(5)의 가장자리(51)가 용접될 영역에 대하여 외측으로 홈들이 제공됨으로써, 디스크(5) 아래에 가압 액체의 채널을 형성하여 디스크의 탈착을 용이하게 한다. 도 15c 에 도시된 바와 같이, 디스크(5)의 접합은 가장자리(360)의 감소된 부분에 대응하여 발생되는데 반해, 홈(363")은 디스크(5)의 가장자리(51) 아래에서 가압 액체의 채널 형성을 허용한다.
베이스(33)는 복수개의 섹터(sector, 350)를 포함하는데, 이것은 다른 부조들에 의해 형성되고, 미로(30)와 가장자리(360) 사이에 배치된다.
실질적으로 원주의 원호 형상인, 원형 섹터(350)들은 노즐(32)에 대하여 원주상으로 균일하게 배치된다. 유리하게는, 섹터(350)들의 상부 표면은 실질적으로 평탄하고, 절단, 천공 또는 찢어진 요소들이 없다. 유리하게는, 밀봉 디스크(5)는 섹터(350)들의 상부 표면상에 지지된다.
도 11b 에 도시된 실시예의 변형에서, 색터(360)들을 형성하는 부조(350)는 베이스(33)를 형성하는 다른 부조(310,320,330,340)와 실질적으로 동일한 수직 연장을 가진다.
도 12b 에 도시된 다른 실시예 변형에서, 섹터(350)들을 형성하는 부조(350)들은 더 적은 수직 연장을 가지고, 즉, 이들은 베이스(33)를 형성하는 다른 부조(310,320,330,340)에 대하여 낮아진다.
섹터들은 복수개의 요부(351), 구획부 또는 공간들을 형성하며, 이들은 우려낸 음료가 캡슐(1)의 밖으로 유출되는 것을 허용한다. 특히, 요부(351)는 한쌍의 인접한 섹터(350)들 사이에 형성된다. 도 3 의 실시예에 변형에서, 베이스(33)는 6 개의 섹터(350) 및 6 개의 요부(351)를 구비한다. 유리하게는, 캡슐(1) 내부의 유체에 의해 가해지는 압력이 특정의 개구 쓰레숄드 레벨에 도달할 때, 요부(351)는 밀봉 디스크(5)의 적어도 일부의 변형을, 그것을 방해하지 않으면서, 수용하기에 적절한 공간을 형성한다.
바람직스럽게는, 섹터(350)의 원주 연장은 요부(351)의 원주 연장보다 크다. 이러한 구조적인 선택은 디스크(5)가 요부(351)의 내측에서 자유롭게 변형 가능할 수 있게 함으로써, 우려낸 음료의 유출을 위한 통로(P)를 개방하도록 접은 금(crease, 52)를 형성하고, 우려낸 음료의 적절하고 원활한 유출을 위한 통로(P)의 적절한 폭을 보장하는 방식으로, 섹터(350)에 의해 동시에 지지된다.
도 6 내지 도 8 에 도시된 바와 같이, 우려내거나 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐(1)은 상부에 있는 컵(2)을 밀봉하기에 적절한, 가장자리(4)에 대응되게 접합 또는 접착에 의해 고정된 덮개(6)를 포함한다.
바람직스럽게는, 덮개(6)는 알루미늄 필름, 또는 복합 플라스틱(composite plastic)/알루미늄 재료 또는 단일층 플라스틱 또는 다층 플라스틱이다.
도 4 및 도 4a 에 도시된 바와 같이, 우려내거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐(1)은 저부에서 컵(2)을 밀봉하기에 적절한, 저부(3)에 대응하여 컵(2)에 고정된 밀봉 디스크(5)를 포함한다.
캡슐(1)에는 상부의 덮개(6) 및 저부의 디스크(5)에 의해 형성된, 폐쇄 챔버(12)가 제공되고, 그 내부에는 우려내거나 또는 용해될 물질(11)이 수용된다.
밀봉되게 폐쇄된 챔버(12)의 존재는 물질(11)의 우수한 유지 및 보존에 중요하다. 밀봉 폐쇄된 챔버(12)가 제공된 캡슐(1)은 우려내거나 또는 용해될 물질(11)의 관능 특성(organoleptic properties)의 유지를 시간에 걸쳐서 허용하며, 우려낸 음료의 높은 품질을 보장한다.
바람직스럽게는, 디스크(5)는 알루미늄 필름, 또는 복합 플라스틱/알루미늄 재료 또는 단일 층 플라스틱 또는 다층 플라스틱이다.
바람직스럽게는, 디스크(5)는 적어도 25 마이크로미터의 두께를 가진 필름이다.
바람직스럽게는, 디스크(5)는 25 마이크로미터 내지 45 마이크로미터 사이의 두께를 가진 필름이고, 더욱 바람직스럽게는 30 마이크로미터 내지 40 마이크로미터 사이의 두께를 가진 필름이다.
바람직스럽게는, 디스크(5)는 강력 알루미늄(strong aluminum)의 필름이고, 바람직스럽게는 30 마이크로미터의 두께를 가진다.
이러한 기술적 해법은 찢어짐 또는 파열 없이 캡슐(1) 내부의 압력 증가에 기인하여 디스크(5)가 변형될 수 있게 한다.
디스크(5)는 적어도 부분적으로 해제 가능한 방식으로 컵(2)의 베이스(33)에 대응하여 접합되거나 접착된다. 바람직스럽게는, 디스크(5)는 해제 가능한 방식으로 외측 가장자리(360)상에 접합 또는 접착된다.
바람직스럽게는, 디스크(5)는 낮은 접착 레벨 또는 보통(bland)의 접착 레벨을 가진 밀봉 랙커(sealing lacquer, 89)의 사용을 통해 접합되거나, 또는 낮거나 보통의 접착 레벨을 가진 글루(glue)에 의하여 접합되는데, 캡슐(1) 내부 압력의 증가에 기인하여 베이스(33)로부터의 탈착 또는 떼어냄(unsticking)을 허용하는 방식으로 이루어진다.
바람직스럽게는, 랙커는 표준적인 랙커(standard lacquer)보다 낮은 탈착력을 보장한다. 예를 들어, 섭씨 240 도의 온도에서 0.3 초의 시간 동안 6 bar 의 힘으로 디스크(5)를 베이스(33)에 접합한 이후에 측정된 탈착력은 평탄 표면상에서 10 N/15 mm 보다 적다.
디스크(5)는 컵(2)의 저부에 대응하여 접합되거나 접착되며, 특히 적어도 부분적으로 베이스(33)상에 접합된다. 디스크(5)는 부조(310,320,330,340,360)들중 적어도 일부의 상부 표면상에 접합되거나 또는 접착된다.
디스크(5)는 외측 가장자리(360)에 그리고 미로 부분(320,330,340)들중 적어도 하나에 접합되거나 접착된다. 바람직스럽게는, 디스크(5)는 미로(30)에 접합되거나 또는 접착되는데, 즉, 미로(30) 자체를 형성하는 모든 미로(320,330,340)상에 접합되거나 또는 접착된다.
바람직스럽게는, 디스크(5)는 중심 부분(310)상에 접착되거나 또는 접합된다.
디스크(5)는 섹터(350)들중 적어도 일부에, 고정되지 않으면서, 오직 지지되기만 한다. 바람직스럽게는, 디스크(5)는 모든 섹터(350)상에 지지되기만 한다. 유리하게는, 어떤 개방 압력에 도달되었을 때 캡슐(1) 안의 가압된 유체에 의하여 변형되는 동안에 섹터(350)는 디스크(5)의 적어도 일부의 지지 및 미끄럼 표면을 형성한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 캡슐(1)의 베이스(33)에 밀봉 디스크(5)를 접합하는 방법에 관한 것으로서, 디스크(4)는 낮은 접착 레벨을 가진 접합 랙커(welding lacquer, 89)를 이용하여 베이스(33)의 외측 가장자리(360)에 해제 가능한 방식으로 접합된다. 특히, 디스크(5)는 미로(30)를 형성하는 베이스(33)의 미로 부분(320,330,340)상에 접합된다.
바람직스럽게는, 디스크(5)는 도 9 에 도시된 바와 같이 특별한 접합 도구(9)를 이용하여 접합된다.
접합 도구(9)는 동체(92)를 구비하며, 도구(9)의 파지 및 취급을 가능하게 하는데 적절한 헤드(93)가 일측에 제공되고, 접합 베이스(91)가 대향하는 측에 제공된다.
도 12 및 도 12a 에 도시된 실시예의 변형에서, 가장자리(360)는 베이스(33)를 형성하는 다른 부조(310,320,330,340)들에 대하여 적어도 하나의 오목한 부분(363)을 포함하고, 섹터(350)들이 오목한 형태로 되어있는, 베이스(33)상에 디스크(5)를 접합하기에 유용한 것으로서, 접합기(9)의 베이스(91)에는 실질적으로 평탄한 접합 프로파일(94)이 제공된다.
도 12b 에 도시된 실시예의 변형에서, 디스크(5)는 미로(30)에 대응하여 접합되고, 바람직스럽게는 중심 부분(310)에 대응하여 접합되며, 적어도 부분적으로는 가장자리(360)에 대응하여, 특히 상승된 부분(361)에 대응하여 접합된다.
이러한 실시예 변형에서, 적어도 하나의 접합 부위(994)(미로(30), 바람직스럽게는 중심 부분(310)) 및 적어도 하나의 빈 영역(943)(부조(350), 오목한 부분(363))이 형성되어, 그곳에서는 접합이 이루어지지 않는다.
특히, 가장자리(360)와 관련하여, 오직 상승된 부분(361)에만 대응하는 밀봉 영역(944)은 감소된 폭을 가지거나 또는 그 어떤 경우에도 베이스(33)의 가장자리(360)의 전체 폭에 비하여 작다. 유리하게는, 가장자리(360)에 대응하는 감소된 폭을 가진 접합 영역의 존재는 캡슐(1) 내부의 압력 증가에 기인한 디스크(5)의 탈착을 용이하게 한다.
도 10 내지 도 11a 및 도 13 과 도 13a 에 도시된 실시예 변형들에서, 바람직스럽게는 부조(310,320,330,340,350,360)들이 실질적으로 같은 수직 연장을 가지는 베이스(33)에 대한 디스크(5)의 접합에 유용한 것으로서, 베이스(91)에는 접합 형상부(94)가 제공되며, 이것은 베이스(33)의 일부 부분들에 대응하여서만 디스크(5)를 접합하는데 적절하다.
도 11, 도 11a 및 도 11b 에 도시된 바와 같이, 접합 형상부(94)는 중심 부분(942) 및 윤곽 부분(941)을 포함하는데, 중심 부분은 미로(30)에 대응하여, 바람직스럽게는 중심 부분(310)에도 대응하여 디스크(5)를 접합시키기에 적절하고, 윤곽 부분은 가장자리(360)에 대응하여 적어도 부분적으로 디스크(5)를 접합시키기에 적절하다.
접합 형상부(94)에는, 중심 부분(942)과 윤곽 부분(941) 사이에, 접합이 발생하지 않는 빈 영역(free area, 943)을 형성하기에 적절한 채널(93)이 제공된다.
바람직스럽게는, 도구(9)의 베이스(91)가 실질적으로 실린더형이면서, 채널(93)은 실질적으로 원형이고 베이스(91)와 동일 중심(concentric)이다.
접합 형상부(94)의 중심 부분(942)은 실질적으로 평탄하고 미로(30)와 같은 폭의 접합 영역(944)을 형성하며, 바람직스럽게는 베이스(33)의 중심 부분(310)에 대해서도 그러하다.
접합 형상부(94)의 윤곽 부분(941)은, 그 어떤 경우에도 베이스(33)의 가장자리(360)의 폭보다 작거나, 또는 폭이 감소된 접합 영역(944)을 형성하는 치(95)에 의해서 한정된다.
유리하게는, 베이스(33)의 가장자리(360)에 대응하여 폭이 감소된 접합 영역의 존재는 캡슐(1) 내부의 압력 증가에 기인한 디스크(33)의 탈착을 용이하게 한다.
도 13 및 도 13a 에 도시된 실시예 변형에서, 디스크(5)는 적어도 부분적으로 벽(380)에 대응하여 경사지게 또는 수직으로 접합된다.
이러한 변형예에서, 접합 형상부(94)는 중심 부분(942) 및 측방향 부분(941)을 구비하며, 중심 부분은 미로(30)에 대응하여, 바람직스럽게는 중심 부분(310)에 대응하여 디스크(5)를 접합시키기에 적절하고, 측방향 부분은 벽(380)에 대응하여 적어도 부분적으로 디스크(5)를 접합시키기에 적절하다.
접합 형상부(94)에는 중심 부분(942)과 측방향 부분(945) 사이에, 접합이 발생되지 않는 빈 영역(943)을 형성하기에 적절한 채널(93)이 제공된다. 이러한 변형예에서, 채널(93)은 측방향 부분(945)으로 연장된다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 캡슐(1)의 베이스(33)에 밀봉 디스크(5)를 접합시키기 위한 접합 도구(9)에 관한 것으로서, 이것에는 접합 베이스(91) 및 채널(93)이 제공되며, 상기 접합 베이스는 접합을 이루기에 적절한 윤곽 부분(941) 및 중심 부분(942)을 포함하는 접합 형상부(94)를 구비하고, 상기 채널(93)은 중심 부분(942)과 윤곽 부분(941) 사이에 제공되어, 접합이 이루어지지 않는 빈 영역(943)을 형성하기에 적절하다.
도 6 내지 도 8 에 도시된 바와 같이, 캡슐(1)은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 6 및 도 7 은 우려낸 음료, 특히 커피의 제조를 위한 캡슐을 도시한다.
바람직스럽게는, 실시예의 변형에서 커피를 위한 캡슐(1)은 컵(2)의 내부에 제공된 적절한 수직 맞닿음부(18)상에서 물질(11)의 아래에 접합되거나 접착된 필터(8)를 포함한다. 바람직스럽게는, 필터(8)가 저부(3)의 바로 위에서 컵(2)의 내측 벽들에 대응하여 접합되거나 접착된다. 특히, 필터(8)는 디스크(5)의 위에 접합되거나 접착된다. 바람직스럽게는 종이, 직물, 또는 부직물(non-woven fabric)로 만들어진 필터(8)가 물질(11) 아래에, 그리고 특히 커피 분말의 아래에 존재하는 것은, 우려낸 액체가 캡슐(1)로부터 밖으로 유동하기 전에 우려낸 액체의 여과를 허용하며, 이러한 방식으로 커피 분말의 잔류물이 우려낸 음료내에 남겨지는 것을 방지하고 커피의 품질을 손상시키는 것을 방지한다.
바람직스럽게는, 이들 실시예의 변형에서, 커피를 위한 캡슐(1)은 투과 가능하거나 또는 미세 천공된 필름(7)을 포함하며, 이것은 컵(2)의 내부에 제공된 특별한 수평 맞닿음부(17)상에서 물질(11)의 위에 접합되거나 접착된다.
챔버(12)의 내부에서, 필름(7)은 디스크(5)와 함께 서브 챔버(12')를 형성하며, 상기 서브 챔버 안에 우려낼 물질(11)이 실질적으로 포함된다. 가압된 유체의 통과를 허용하지만 물질(11)의 통과를 허용하지 않는, 상기 필름(7)의 존재는, 우려냄 단계(infusion step) 동안 커피 분말의 분산을 억제하여, 우려낸 음료의 품질을 향상시킨다.
도 6 의 실시예 변형을 특히 참조하면, 이것은 우려낼 커피의 제조를 위한 캡슐(1)을 도시하며, 컵(2)은 바람직스럽게는 원형인 분할 벽(13)을 내부에 포함하는데, 이것은 서브 챔버(12')의 측방향 벽들을 형성하기 적절한 것으로서 서브 챔버 안에 우려낼 물질(11)이 실질적으로 포함된다. 이러한 실시예 변형에서, 필름(7)은 분할 벽(13)의 상부 가장자리에 대응하여 고정되며, 이러한 경우에 가장자리는 접합 또는 접착을 위한 수평 맞닿음부(17)를 나타낸다.
도 8 의 실시예 변형은 예를 들어 차, 초콜렛 또는 우유와 같은 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐을 도시한다. 바람직스럽게는, 이러한 실시예 변형에서, 용해 가능한 물질을 위한 캡슐(1)은 덮개(6) 및 밀봉 디스크(5)를 포함하며, 필터(8) 및 투과 가능하거나 또는 미세 천공된 필름(7)이 없다.
캡슐(1)은 다양한 실시예 변형에서, 자동 또는 반자동 장치를 이용하여 (차, 커피, 허브 차, 우유, 초콜렛 등과 같은) 음료의 즉석 제조를 위하여 이용될 수 있는데, 상기 자동 또는 반자동 장치에는 캡슐(1)을 통하여 압력하에서 온수를 통과시키는 우려냄을 이루기에 적절한 디스펜서 그룹(dispenser group)이 설치된다.
따라서, 사용시에, 캡슐(1)은 장치에 제공된 적절한 안착부에 삽입된다. 장치는 캡슐(1)에 인접하여 배치된 덮개(6)를 천공하고, 물질(11)이 포함된 챔버(12,12')내부에 가압된 유체(대부분 온수)를 주입한다.
캡슐(1)의 저부(3)를 폐쇄시키는 디스크(5)의 존재는 특정의 시간 간격 동안 가압된 유체를 우려내거나 용해될 물질(11)과 접촉 상태로 유지될 수 있게 함으로써, 최적으로 우려낸 음료를 얻는 것을 보장한다. 캡슐(1) 내부에서 유체에 의하여 가해진 압력은 특정의 쓰레숄드 레벨 또는 개방 압력(예를 들어, 4 내지 8 bar 사이에 포함된 압력)에 도달할 때까지 상승하여, 이것은 디스크(5)를 밀어서 캡슐(1)의 개방을 결정한다. 이러한 시점에 우려낸 음료가 배출 개구(31)를 통해 밖으로 유동할 수 있고 노즐(32)을 통하여 컵 또는 최종 콘테이너로 지향될 수 있다.
특히, 도 5 및 도 5a 에 도시된 바와 같이, 캡슐(1)의 개방은 적어도 부분적인 디스크(5)의 변형에 의해 결정된다.
캡슐(1) 내부의 압력 증가에 기인하여, 디스크(5)는 약간 볼록해지며, 즉, 가장자리(51)는 베이스(33)의 가장자리(360)에 대하여 약간 상승된다.
캡슐(1) 내부의 압력 증가에 기인하여, 디스크(5)의 가장자리(51)는 베이스(33)로부터 적어도 부분적으로, 바람직스럽게는 완전하게 탈착되거나 또는 떼어진다. 적어도 디스크(5)의 가장자리(51) 및 베이스(33)의 가장자리(360)에 대응하여 떼어짐이 발생된다. 이러한 떼어짐(unsticking)은 밀봉 디스크(5)에 의해 이미 제공된 밀봉 효과를 회피시킨다.
항상 캡슐(1) 내부의 압력 증가에 기인하여, 디스크(5)의 가장자리(51)는 특정한 파동(undulation)을 가지고 변형되고 주름(crease, 52)을 형성하며, 바람직스럽게는 복수의 주름(52)을 형성한다.
디스크(5)의 변형, 그리고 특히 주름(52)은 적어도 가장자리(360)에 대응하여 베이스(33)로부터 디스크(5)의 분리를 결정함으로써, 우려낸 액체의 유출을 위한 통로(P)의 개방을 허용한다.
특히, 디스크(5)의 가장자리(51)는 적어도 하나의 요부(351)에 대응하여 주름(52)을 형성한다. 바람직스럽게는, 디스크(5)의 가장자리(51)는 각각의 요부(351)에 대응하여 주름(52)을 형성한다.
유리하게는, 디스크(5)는 섹터(350)들의 상부 표면에만, 그에 접합되거나 또는 접착되지 않으면서, 오직 지지되기만 하며, 캡슐(1) 내부의 압력 증가에 기인하여 변형되는 동안 섹터(350)들상에서 자유롭게 미끄러질 수 있다. 더욱이, 요부(351)의 존재는 캡슐(1) 내부의 압력 증가에 기인하는 디스크(5)의 변형을 저해하지 않으면서 상기 변형을 수용할 수 있다. 따라서, 정확하게 요부(351)에 대응하여, 주름(52)이 형성된다.
이러한 기술적인 해법은 디스크(5)가 찢어짐 또는 파열되지 않으면서 변형될 수 있게 한다.
본 발명에 따른 캡슐(1)에서, 챔버(12,12')와 노즐(32) 사이의 우려낸 음료의 배출 통로(P)는, 디스크를 찢거나 천공하기 위한 수단, 뾰족한 수단 또는 절단 형상부의 필요성 없이, 캡슐(1) 안의 가압된 유체에 의하여 가해지는 압력 증가에 의하여 자동적으로 생성된다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 캡슐(1)을 이용하여 우려낸 음료을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로서, 우려낸 음료의 유출을 허용하는 개구는 베이스(33)로부터 디스크(5)를 적어도 부분적으로 탈착시키거나 또는 떼어내고, 차후의 적어도 부분적인 디스크(5) 자체의 변형에 의하여 결정된다.
특히, 디스크(5)의 떼어냄은 베이스(33)의 가장자리(360)에 대응하여 발생됨으로써 디스크(5)에 의해 이전에 제공된 밀봉 효과를 회피시킨다. 디스크(5)의 변형은 디스크(5)의 부분(51)상에서 발생되는데, 이것은 우려낸 음료의 배출을 허용하기에 적절한 주름(52)을 적어도 요부(351)에 형성한다.
본 발명에 다른 캡슐은, 용해 가능하거나 또는 잎 상태인 차, 분말 커피 또는 인스턴트 커피, 허브 차(herbal tea), 우유, 초콜렛, 또는 다른 건조되고, 물에 용해 가능한 제품들과 같은 음료의 즉석 제조를 위하여, 미리 결정된 일회용 분량(doses)으로 농축된 제품들(분말, 과립 또는 잎의 형태)의 팩키지에 유용하다.
혁신적으로, 본 발명에 따른 우려내거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐은 단순한 구조이고, 그 어떤 경우에라도, 우려낸 음료의 품질과 관련하여 우수한 성능을 보장할 수 있다.
유리하게는, 본 발명에 따른 우려내거나 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐은 그 안에 수용된 물질의 관능 특성을 시간이 지나도 유지할 수 있게 하고 따라서 우려낸 음료의 우수한 품질을 보장한다.
유리하게는, 본 발명에 따른 우려내거나 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐에서, 가압된 유체는 우려낼 물질을 통하여 우려낼 음료의 품질에서 가능한 효과를 가지면서 최적의 방식으로 통과한다.
유리하게는, 본 발명에 따른 우려내거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐에서, 우려낸 음료를 배출시킬 수 있게 하는 개방은, 내부의 가압된 유체에 의해 가해지는 압력에 기인하여 저부를 덮도록 배치된 밀봉 디스크의 변형이 결과로서 발생되어, 절단하거나 또는 천공하는 그 어떤 수단에 대한 의존도 회피한다.
유리하게는, 본 발명에 따른 우려내거나 또는 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐에서, 상이한 종류의 음료들을 제조하는 경우에 맛이 변할 위험성 없이, 음료 자체의 제조를 위하여 사용되는 기계의 부품 또는 요소들과 우려낸 음료가 접촉하지 않는다.
당업자가 상기 설명된 우려내거나 용해 가능한 음료의 제조를 위한 캡슐을 변화시킬 수 있다는 점은 명백하며, 그러한 변화는 다음의 청구 범위에 정의된 보호 범위에 속한다.
1. 캡슐 2. 컵
5. 디스크 11. 물질
31. 개구 33. 베이스

Claims (18)

  1. 우려내거나 용해될 음료의 제조를 위한 캡슐(1)로서,
    우려내거나 용해되어야 하는 적어도 하나의 물질(11)의 수용을 위한 내측 체적(V)을 형성하기에 적절한 컵(2)으로서, 상기 컵은 위에서 덮개(6)로 폐쇄되고 상기 컵에는 저부(3)가 제공되고, 상기 저부에는 우려낸 음료의 배출을 허용하기에 적절한 개구(31)가 제공되고, 또한 절단 요소 또는 천공 요소들이 결여된 상부 표면을 가진 복수개의 부조(relief) (310, 320, 330, 340, 350, 360)들이 제공된 베이스(33)가 제공되고,
    캡슐은 컵(2)의 내부에 배치된 디스크(5)를 포함하고, 상기 디스크는 캡슐(1) 내부의 압력 증가의 결과로서 적어도 부분적으로 탈착되거나 떼어지게끔 부분적으로 해제 가능한 방식으로 베이스(33)에 적어도 부분적으로 접합되거나 접착되어 캡슐(1)을 아래에서 밀봉하기에 적절하고,
    우려낸 음료의 배출을 위한 캡슐(1)의 개방은 캡슐(1) 내부의 유체에 의해 가해지는 압력에 의한 디스크(5)의 변형의 결과로서 발생되는 것을 특징으로 하는, 캡슐(1).
  2. 제 1 항에 있어서, 디스크(5)는 저 레벨(low level) 또는 보통 레벨(bland level)의 접착성을 가진 랙커(lacquer, 39)를 이용하여, 부조들중 하나에 의해 형성된 외측 가장자리(360)상에 또는 베이스(33) 바로 위의 측벽(380)상에 적어도 부분적으로 해제 가능한 방식으로 부착되는, 캡슐(1).
  3. 제 2 항에 있어서, 베이스(33)의 가장자리(360)에 균일하게 분포된 복수개의 반경 방향 홈(363',363")들을 포함하는, 캡슐(1).
  4. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 부조들중 일부는 복수개의 섹터(sector, 350)들을 형성하고, 복수개의 섹터들의 상부 표면에 디스크(5)가 놓이는, 캡슐(1).
  5. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 캡슐(1) 내부의 유체에 의하여 가해지는 압력이 개방 쓰레숄드(opening threshold)에 도달할 때, 섹터(350)들은 디스크(5)의 변형을 저해하지 않으면서 디스크의 변형을 수용하기에 적절한 복수개의 요부(351)들을 형성하는, 캡슐(1).
  6. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 부조들중 적어도 하나는 우려낸 음료의 배출을 위한 복수개의 홈(321, 331, 341)들이 제공된 미로 부분(320, 330, 340)을 형성하고, 베이스(33)는 적어도 2 개의 미로 부분(320, 330, 340)들에 의해 형성된 미로(30)를 포함하고, 상기 미로에 디스크(5)가 고정되는, 캡슐(1).
  7. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 디스크(5)는 알루미늄 또는 플라스틱/알루미늄 복합체의 필름이거나 또는 단일 층 또는 다층 플라스틱이며, 25 마이크로미터 내지 45 마이크로미터 사이의 두께를 가지는, 캡슐(1).
  8. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 컵(2) 내부에 제공된 적절한 수직 맞닿음부(18)상에서, 물질(11) 아래에 부착된 필터(8)를 포함하는, 캡슐(1).
  9. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 컵(2) 내부에 제공된 특수 수평 맞닿음부(17)상에서, 물질(11) 위에 설정된 미세 천공(micro-perforated) 또는 투과성 필름(7)을 포함하는, 캡슐(1).
  10. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 컵(2)은, 우려낼 물질(11)을 수용하기 위한 서브 챔버(sub-chamber, 12')를 형성하기에 적절한 분할 벽(13)을 내부에 포함하는, 캡슐(1).
  11. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 상기 덮개(6)에 의하여 위에서 밀봉 폐쇄되고 디스크(5)에 의하여 아래에서 폐쇄되어 우려내거나 용해될 물질(11)을 포함하는 챔버(12)를 형성하기 위하여, 가장자리(4)상에 고정된 덮개(6)는 캡슐(1)의 진입 개구(21)를 폐쇄시키기에 적절한, 캡슐(1).
  12. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 디스크(5)는 내측 체적(V)과 부조(310, 320, 330, 340, 350, 360) 사이에 위치되는, 캡슐(1).
  13. 제 11 항에 따른 캡슐(1)로부터 우려낸 음료의 제조 방법으로서, 가압된 유체가 주입되고, 챔버(12, 12') 내부의 유체에 의하여 가해진 압력이 특정 쓰레숄드 레벨에 도달할 때, 우려낸 음료의 배출을 허용하는 캡슐(1)의 개방은 베이스(33)로부터의 디스크(5)의 적어도 부분적인 탈착 또는 떼어짐(unsticking) 및 상기 디스크(5)의 적어도 부분적인 변형에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 우려낸 음료의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 디스크(5)의 떼어짐(unsticking)은 디스크(5)에 의해 이전에 보장되었던 밀봉 효과를 회피하기 위하여 베이스(33)의 가장자리(360) 또는 베이스(33) 위의 측벽(380)에서 발생되는, 우려낸 음료의 제조 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 디스크(5)의 변형은 디스크(5)의 가장자리(51)상에 발생되며, 상기 변형은 적어도 요부(351)에 우려낸 음료의 배출을 허용하기에 적절한 주름(52)을 형성하는, 우려낸 음료의 제조 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서, 디스크(5)는 적어도 부분적으로 해제 가능한 방식으로 베이스(33)의 외측 가장자리(360)에 또는 베이스(33) 위의 측벽(380)에 저 레벨(low level)의 접착성을 가진 접합 래커(welding lacquer, 89)를 이용하여 접합되는, 밀봉 디스크(5)를 캡슐(1)의 베이스(33)에 접합하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 래커는 0.3 초의 시간 동안 섭씨 240 도의 온도에서의 접합 이후에 측정된 탈착력과, 평탄 표면상에서의 10N/15 mm 보다 낮은 6bar 의 힘을 보장하는, 밀봉 디스크(5)를 캡슐(1)의 베이스(33)에 접합하는 방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 디스크(5)는 미로(30)를 형성하는 베이스(33)의 미로 부분(320, 330, 340)들상에도 접합되는, 캡슐로부터 우려낸 음료의 제조 방법.
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