KR20150079881A - 음료를 제조하기 위한 캡슐, 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 추출 가능한 제품을 이용하여 섭취하기 적당한 기설정된 양의 음료를 제조하기 위한 캡슐(2), 시스템, 및 방법에 관한 것이다. 캡슐은 원주형 제1벽(14), 제1단(18)에서 원주형 제1벽을 막는 제2벽(16), 제2벽 반대편의 개방된 제2단(22)에서 원주형 제1벽을 막는 유연한 시트 형상의 천공성 및/도는 다공성인 제3벽(20)을 포함하고, 제1,2,3벽은 추출 가능한 제품을 포함하는 내부 공간(24)을 감싸고, 제3벽은 캡슐의 축방향으로 캡슐의 가장 바깥 경계를 형성하며, 제3벽은 필터링 페이퍼와 같은 직조 또는 부직조 필터링 물질을 포함한다.

Description

음료를 제조하기 위한 캡슐, 시스템 및 방법 {CAPSULE, SYSTEM AND METHOD FOR PREPARING A BEVERAGE}

본 발명은 추출 가능한 제품(extractable product)을 이용하여 섭취하기 적당한 기설정된 양(量)의 음료를 제조하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 교환 가능한 캡슐 및 교환 가능한 캡슐에 적어도 6bar의 압력 하에서 물과 같은 일정량의 액체를 공급하기 위한 액체 공급(dispensing) 장치와 교환 가능한 캡슐을 홀딩(holding)하기 위한 용기(receptacle)를 포함하는 장치를 포함한다. 교환 가능한 캡슐은 제1원주벽(circumferential wall), 제1단에서 상기 제1원주벽을 막는 제2벽 및 제2벽 반대편의 개방형 제2단에서 제1원주벽을 막는 제3벽을 포함하고, 제1벽, 제2벽, 제3벽은 추출 가능한 제품을 포함하는 내부 공간을 감싸며, 음료를 제조하기 위해 액체 공급 장치는 추출 가능한 제품에 제2벽을 통하여 액체를 공급하도록 배치된다. 용기는 지지 표면을 포함하고, 제3벽은 제조된 음료를 캡슐로부터 제3벽과 지지 표면을 통해 빼내도록 지지 표면과 인접하게 배치된다. 본 발명은 음료를 제조하기 위한 캡슐 및 방법에 관한 것이기도 하다.

이러한 시스템은, 예를 들어 WO2007/135136A1에서 알 수 있는데, 여기서는 음료 성분을 담은 캡슐로 음료를 제조하는 음료제조장치를 설명하고 있다. 이런 공지의 음료제조장치는 메인 프레임(frame)과 적어도 부분적으로 캡슐을 홀딩하기 위한 제1홀딩부 및 제2홀딩부를 포함한다. 제1홀딩부는 캡슐의 제3벽과 인접하기 위한 지지 표면을 포함하고, 제2홀딩부는 프레임에서 제1캡슐 홀딩부에 대해 이동이 가능하다. 그리고 제2홀딩부는 폐쇄 메커니즘에 의해 프레임에 연결되어 있는데, 상기 폐쇄 메커니즘은 2개의 홀딩부 사이로의 캡슐의 삽입을 가능케 하기 위해 2개의 홀딩부가 서로에 대해 상대적으로 떨어져있는 개방 위치와 제1 및 제2홀딩부가 캡슐에 대해 폐쇄되는 폐쇄 위치로부터 이동하기 위해 너클결합수단 또는 등가의 수단을 포함한다. 이 공지의 음료제조장치는 제2홀딩부를 개방 위치에서 폐쇄 위치로, 그리고 그 역으로 폐쇄 메커니즘을 통해 활성화시키기 위한 수동핸들(manual handle)을 형성한 레버(lever)를 더 포함한다.

*이 공지의 장치의 프레임은 홀딩부가 개방 위치로 이동했을 때 장치 안에 새 캡슐을 삽입하기 위해 배치된 상부 통로(upper passage)를 구비한다. 또한, 프레임은, 홀딩부가 폐쇄 위치에 있을 때의 음료제조공정이 종료되고 홀딩부가 다시 개방되는 때에 폐(waste) 캡슐을 폐기하기 위한 하부 통로를 더 포함한다.

새 캡슐이 상기 공지 장치 안으로 삽입된 후 홀딩부는 폐쇄 위치로 배치된다. 폐쇄 위치에서 음료제조공정이 수행된다. 이 음료제조공정 동안 캡슐의 제2벽은 날(blade)과 같은 천공 요소에 의하여 구멍이 뚫리고, 캡슐이 다시 개방되어서 가압된 물이 캡슐로 들어오게 된다. 이 때, 캡슐의 제3벽은 제1홀딩부의 지지 표면과 강한 인접을 형성한다. 사실, 상기 강한 인접은 캡슐이 지지 표면에 붙는 현상을 야기한다.

홀딩부의 재개방의 초기 단계 동안, 캡슐은 제2홀딩부와 연결되어 함께 이동하는 천공 요소와 여전히 접합을 형성하고 있다. 따라서, 재개방이 일어나면, 천공 수단은 제1홀딩부의 지지 표면으로부터 캡슐을 해제시키게(release) 되고, 그것들은 캡슐을 지지 표면으로부터 떨어지게 한다. 프레임 안에서 캡슐을 중력에 의해 하부 통로로 떨어뜨리기 위해 캡슐은 이 때 다시 천공 요소로부터 해제되어야 한다. WO2007/135136A1의 페이지 19, 행 1-12에 천공 수단으로부터 캡슐을 해제시키는 한 방법이 소개되어있다. 이는 프레임에 대해 이동하지 않는 길이 보상(compensatory) 튜브부(tube portion)의 이용을 포함한다. 상기 튜브의 보상부는 캡슐을 그러한 방식으로 밀어내어 제2홀딩부가 제1홀딩부로부터 이동할 때 캡슐은 천공 요소로부터 떨어지게 된다.

본 발명의 목적은 지지 표면으로부터 해제되는 캡슐에 대한 적어도 하나의 대안을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 상술한 공지의 장치보다 덜 복잡한 대안을 제공하는 것이고, 이러한 대안은 상술한 천공 요소가 없는 시스템에서도 작동이 되거나, 어떠한 종류의 캡슐로 음료를 만드는 동안 천공 요소가 비활성인 경우에서도 작동이 되어야 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 청구항 1에 따른 캡슐을 제공한다. 또한, 본 발명은 청구항 30에 다른 시스템을 제공하며, 청구항 42에 따른 방법을 제공한다. 본 발명의 특정 실시예들은 종속항에서 상세히 설명될 것이다.

캡슐의 제3벽은, 필터링 페이퍼와 같이 캡슐의 축방향으로 캡슐의 가장 바깥 경계를 형성하는 직조(woven) 또는 부직조(non-woven) 물질을 포함하고, 지지 표면에 인접하도록 배치되기 때문에 캡슐의 가장 바깥 경계의 직조 또는 부직조 물질은 지지 표면에 인접하게 되어 캡슐을 사용한 후의 캡슐의 지지 표면에의 접착을 방지하고 캡슐의 해제를 촉진시킨다. 이로써 본 발명의 대안에 따르면, 추후 천공 수단으로부터 캡슐을 해제시키기 위한 추가적인 조치는 말할 것도 없고, 지지 표면으로부터의 캡슐의 해제는 상술한 공지 장치에서와 같은 활성 천공 수단을 필요로 하지 않는다. 상기 부직조 필터링 물질은 섬유(fibrous) 부직 물질일 수 있고, 상기 직조 필터링 물질은 섬유 직조 물질일 수 있다. 섬유 물질의 섬유는 폴리에틸렌 섬유와 같은 인조 섬유 및/또는 셀룰로스(cellulose) 섬유와 같은 자연 섬유를 포함할 수 있다. 부직조 필터링 물질은 섬유의 무작위 방향으로 인해 직조 필터링 물질보다 캡슐의 접착을 방지하는데 있어서 더 좋은 성능을 발휘한다.

바람직하게는 교환 가능한 캡슐은 일정량의 추출 가능한 제품을 포함하고 1인분의 음료를 제조하기에 적합한 것이 바람직한데, 예를 들어 제조된 음료 30-200ml로부터 음료 1잔을 제조하는 것이 바람직하다. 따라서 교환 가능한 캡슐은 1인분용으로 포장된다. 일실시예에서, 캡슐은 볶은 커피 및 분말 커피와 같은 추출 가능한 제품을 4-8그램, 바람직하게는 약 7그램을 포함한다.

교환 가능한 캡슐은 일회용인 것이 바람직하다.

일실시예에서, 액체 공급 장치는 교환 가능한 캡슐에 약 4-20bar, 바람직하게는 9-15bar의 압력 하에서 액체를 공급하도록 배치된다. 상기 액체 공급 장치는 예를 들어 적어도 6bar(절대압력)의 압력 하에서 교환 가능한 캡슐에 액체를 공급하도록 배치되는 것이 가능하다.

지지 표면은 제3벽과 마주하는 면에 수로(channel) 형상의 그루브(groove)를 포함하여 제조된 음료를 캡슐로부터 상기 그루브를 통해 빼내는 것이 바람직하다. 이로써 제조된 음료는 캡슐로부터 제3벽을 통해 수로 형상 그루브로 빼내어질 수 있다. 이는 음료의 캡슐 밖으로의 개선된 유출(outflow)을 제공한다.

필터링 페이퍼로 제작되고 분말 커피로 채워져 있는 알약(pill) 형상의 주머니를 위한 용기를 구비하는 음료를 제조하기 위한 장치는 WO 03/105644 (EP 0 904 717를 통해)에 소개되어 있다. 여기서 용기는 수로 형상 그루브를 포함하는 바닥을 구비한다. 그렇기는 하지만, 이 공지의 장치는 본 발명에 따른 캡슐에 고압에서 액체를 공급하기 위한 것도 아니고 그에 적합하지도 않다. WO 03/105644에는 주머니에 물이 공급될 때의 비교적 낮은 1.4 atm의 압력이 언급되어있고, 이는 일반적으로 고압(예를 들어 약 6bar 초과)하에서 물을 공급할 때에는 필터링 페이퍼로 제작된 알약 형상의 주머니는 파열될 것으로 추정된다.

그러나 일반적인 생각과는 다르게, 충분히 높은 절단강도 및/또는 충분히 낮은 유동 저항을 가진 시트 형상의 제3벽을 제공하여, 사용시 제3벽에 절단 및/또는 파열이 일어나지 않게 하는 것이 기술적으로 가능하다는 것이 발명자에 의해 확인되었다.

지지 표면은 수로 형상 그루브 사이에 리지(ridge)를 포함하여 사용시 제3벽과 인접하는 것이 바람직하다. 리지는 바람직하게는 지지 표면의 10%, 더 바람직하게는 25%, 가장 바람직하게는 50%에 형성되어, 사용시 개방형 제2단에 가로놓인 제3벽의 표면 영역의 부분과 일치된다. 사용시 개방형 제2단에 가로놓인 제3벽의 표면영역의 적어도 10% 초과 부분이 리지에 의해 지지되는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 25%, 가장 바람직하게는 50%이다. 이로써 제3벽은 사용시 지지 표면의 리지에 의해 잘 지지되고, 따라서 사용시 제3벽에 절단 및/또는 파열 없이 온전히 유지될 수 있게 만드는 것이 쉽게 가능해진다.

리지는 날카롭지 않은 모서리(edge)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 모서리는 적어도 50mm, 바람직하게는 100mm의 곡률반경을 가지는 것이 바람직하다. 이로써 사용시 절단 및/또는 파열 없이 온전히 유지되는 제3벽을 제공하는 것이 쉽게 가능해진다.

일실시예에서, 리지는 볼록한 상부를 가진다. 따라서 제3벽이 사용시 리지에 의해 압박될 때 리지에 의해 지지되는 제3벽의 표면 영역이 증가하고, 리지에 의해 제3벽에 가해지는 국부 압력이 감소된다. 이로써 사용시 절단 및/또는 파열 없이 온전히 유지되는 제3벽을 제공하는 것이 쉽게 가능해진다.

제3벽과의 인접을 위한 지지 표면의 인접 영역은 국부 함몰(depression) 및/또는 국부 돌출 외에도 실질적으로 곧은 형태를 가질 수 있고, 선택적으로는 그러한 인접 영역은 국부 함몰(depression) 및/또는 국부 돌출 외에도 실질적으로 볼록한 형태와 같이 실질적으로 곧지 않은 형태를 가질 수 있다.

일실시예에서, 제3벽은 필터링 페이퍼 시트(sheet)로 형성될 수 있다. 필터링 페이퍼는 가격이 저렴한 제3벽을 제공한다. 게다가 충분히 높은 절단강도 및/또는 충분히 낮은 유동 저항을 가지는 제3벽을 제공하기 위해 밀도, 두께 및/또는 폴리에틸렌 함유와 같은 필터링 페이퍼의 파라미터를 쉽게 선택할 수 있다.

뿐만 아니라, 다공성의 제3벽은 캡슐의 내부 공간의 실질적인 전체 단면으로부터 음료가 빼내어질 수 있게 한다는 점에서 유리하다. 따라서 음료는 내부 공간으로부터 매우 균일하게 흘러 나올 수 있다. 이는 내부 공간 내에서 우선적 액체 유동 경로(preferential fluid flow path)의 생성을 방지할 수 있다. 우선적 액체 유동 경로는 음료제조공정의 재현성(reproducibility)을 감소시키는 것으로 알려져 있다.

또한, 추출 가능한 제품이 볶은 커피 및 분말 커피인 경우, 필터링 페이와 같은 천공 및/또는 다공성 제3벽을 제공하는 것은 제3벽이 음료를 컵과 같은 그릇에 공급하기 전에 음료, 즉 커피로부터 기름을 걸러낼 수 있다는 점에서 유리하다. 이는 커피의 질 및/또는 맛에 부정적 영향을 끼치는 기름을 제거할 수 있다는 점에서 유리하다. 또한, 이것은 혈중 콜레스트롤 함유량을 높이는 것으로 알려져 있는 카페스톨(cafestol)을 커피로부터 걸러낼 수 있다는 것에 특히나 유리하다. 따라서 유연한 천공 및/또는 다공성 제3벽은 소비자의 건강에 관한 커피의 질을 개선할 수 있다.

선택적인 바람직한 일실시예에서, 제3벽은 다수의 배출 개구(opening)를 구비한다. 밀도, 두께, 배출 개구의 수, 배출 개구의 크기 및/또는 형상과 같은 제3벽의 파라미터는 충분히 높은 절단 강도 및/또는 충분히 낮은 유동 저항을 가진 제3벽을 제공하기 위해 쉽게 선택될 수 있다.

다수의 배출 개구는 제3벽의 실질적인 전체 표면에 분배되는 것이 바람직하다. 이는 캡슐의 내부 공간의 실질적인 전체 단면으로부터 음료가 빼내어질 수 있다는 장점을 제공한다. 따라서 음료는 내부 공간으로부터 매우 균일하게 흘러 나올 수 있다. 이는 내부 공간 내에서 우선적 액체 유동 경로의 생성을 방지할 수 있다. 또한, 배출 개구는 제3벽의 일부분에만 분배되는 것도 가능하다. 제3벽 표면의 나머지 부분은 배출 개구로부터 자유롭다. 예를 들어, 제3벽의 표면의 원주형 영역은 배출 개구로부터 자유롭게 되는 것이 가능하다.

본 발명의 두 번째 변형예에 따르면, 제2벽이 천공 및/또는 다공성이다. 제2벽은 충분히 높은 절단강도 및/또는 충분히 낮은 유동 저항을 가져 사용시 제2벽이 절단되고/거나 파열됨 없이 온전히 유지될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이는 제2벽의 파열에 따른 제3벽에의 갑작스런 압력 쇼크를 방지할 수 있다는 것에 장점이 있다.

제2벽은 필터링 페이퍼 시트와 같은 유연한 다공성 시트, 폴리머 필름과 같은 다수의 투입 개구를 구비한 유연한 호일에 의해 형성되거나, 상기 제2벽은 실질적으로 경직하고 다수의 상기 투입 개구를 포함하는 것이 바람직하다. 이로써, 투입 필터가 용이하게 제공될 수 있다.

일실시예에서, 다수의 투입 개구는 제2벽 또는 호일의 실질적인 전체 표면에 분배된다. 이는 액체가 내부 공간의 실질적인 전체 단면에 공급될 수 있다는 것에 장점이 있다. 따라서 추출 가능한 제품은 균일하게 적셔질 수 있다. 또한, 이는 캡슐 안의 추출 가능한 제품에서 발생하는 우선적 액체 유동 경로의 위험을 줄이고, 음료 강도(beverage strength)의 재현성을 강화시키는 것에도 유리하다. 그럼에도 불구하고, 투입 개구를 제2벽 또는 호일의 표면의 일부에만 분배시키는 것도 가능하다. 상기 표면의 나머지 부분은 투입 개구로부터 자유롭다. 다공성 제2벽은 동일한 장점을 제공한다.

또 다른 실시예에서, 캡슐은 원주형 제1벽에 배치된 다수의 측면 투입 개구를 구비한다. 이는 추출 가능한 제품이 적어도 부분적으로는 측면으로부터도 적셔질 수 있다는 장점을 제공한다. 이는 액체가 추출 가능한 제품에 매우 균일하고 조절되는 방식으로 공급될 수 있다는 장점을 제공한다.

본 발명의 또 다른 변형예에 따르면, 전체 내부 공간은 추출 가능한 제품에 의해 차지된다. 따라서, 최적 사용(optimum use)은 캡슐 내부 볼륨에서의 이득(gain)으로 이루어진다. 이는 액체가 캡슐을 통해 흐를 때 내부 공간에 추출 가능한 제품이 배치되지 않아 우선적 경로가 생성되지 않는다는 장점을 제공한다.

일반적으로, 제2벽은 원주형 제1벽과 일체형일 수 있다. 이는 캡슐이 원주형 제1벽과 제2벽을 유연한 시트 형상의 제3벽과 결합하는 일반적인 컵 형상의 구조로부터 쉽게 형성될 수 있는 장점을 제공한다. 제3벽은 글루잉(gluing), 용접, 접지(folding) 등의 방식으로 원주형 제1벽과 결합할 수 있다.

일실시예에서, 캡슐은 내측으로 연장된 테두리(rim)를 포함하고, 제2벽 또는 제3벽은 상기 내측으로 연장된 테두리에 접착되어 있다. 이로써, 예를 들어 시트 형상의 제2벽 또는 제3벽을 테두리에 연결할 수 있다. 따라서 캡슐의 간단하고 견고한 구조가 얻어질 수 있다.

일실시예에서, 캡슐은 외측으로 연장되는 테두리를 포함하고, 제2벽 또는 제3벽은 외측으로 연장되는 테두리에 접착되어 있다. 이로써 예를 들어 시트 형상의 제2벽 또는 제3벽을 테두리에 연결할 수 있다. 따라서 캡슐의 간단하고 견고한 구조가 얻어질 수 있다.

더 일반적으로, 제3벽은 원주형 제1벽의 원주형 모서리로 연장될 수 있다. 또한, 제2벽은 원주형 제1벽의 원주형 모서리로 연장될 수 있다.

특별한 일실시예에서, 캡슐은 사용 전, 예를 들어 천공성 또는 다공성 제2벽을 밀봉하기 위해 적어도 부분적으로는 제거 가능하도록 제2벽에 연결된 바닥 밀봉 부재(bottom seal)을 더 포함한다. 이로써 사용 전, 예를 들어 천공성 또는 다공성 제2벽을 통한 내부 공간으로의 공기의 유입이 방지될 수 있고, 캡슐 내부에 있는 제품의 유통 기한을 늘릴 수 있다.

특별한 일실시예에서, 캡슐은 사용 전 제3벽을 밀봉하기 위해 적어도 부분적으로는 제거 가능하도록 제3벽에 연결된 뚜껑 밀봉 부재(lid seal)를 더 포함한다. 이로써 사용 전 제3벽을 통한 내부 공간으로의 공기의 유입이 방지될 수 있고, 캡슐 내부에 있는 제품의 유통 기한을 늘릴 수 있다.

본 발명의 다른 변형예에 따르면, 뚜껑 밀봉 부재(seal)는 내부 공간의 액체 압력의 영향 하에서 제3벽으로부터 부분적으로 해제되고, 나머지 부분은 적어도 한 곳에서 제3벽에 접착되어 있도록 배치된다. 따라서 뚜껑 밀봉 부재는 캡슐의 사용자에 의해 캡슐로부터 제거될 필요가 없다. 액체가 내부 공간으로 유입되어 제3벽으로부터 실이 해제될 때까지 압력은 상승하고, 실이 해제되면 음료는 제3벽을 통해 밖으로 흘러나올 수 있다. 해제 가능한 연결부는 예를 들어 소위 필-실(peel-seal)이라 불리는 형태로 형성될 수 있다. 뚜껑 밀봉 부재는 적어도 한 곳에서 제3벽에 계속 접착되어 있기 때문에 뚜껑 밀봉 부재는 캡슐에서 완전히 떨어지지 않는다. 이로써 사용된 캡슐을 폐기할 때 뚜껑 밀봉 부재는 장치로부터 자동적으로 폐기될 수 있어 유리하다.

캡슐은 원주형 제1벽 및/또는 제2벽과 일체인 보강 리브(stiffening rib)를 포함하여 캡슐의 경도(rigidity)를 증가시키는 것이 바람직하다.

일반적으로, 원주형 제1벽은 원통형, 반구형, 원추 절단형 또는 6각형, 8각형과 같은 다각형처럼 어떠한 형상도 가질 수 있다.

추출 가능한 제품은 볶은 커피와 분말 커피를 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 캡슐은 기설정된 양의 뜨거운 물을 고압 하에서 캡슐에 공급하여 기설정된 양의 커피를 제조하기에 적합해진다.

본 발명의 다른 변형예에 따르면, 추출 가능한 제품은 태블릿(tablet)에 밀집되어 있다. 이는 밀집된 추출 가능한 제품의 태블릿에 발생할 수 있는 우선적 유동 경로의 위험이 감소된다는 장점을 제공해준다. 밀집된 태블릿을 사용할 경우, 추출 가능한 제품의 유출의 위험이 매우 감소되어 제2벽은 캡슐에서 생략될 수 있다.

태블릿은 제2벽과 마주하는 태블릿의 측면에서 제3벽 방향으로 연장되는 적어도 하나의 보어(bore)를 포함하는 것이 바람직하다. 보어는 태블릿을 균일한 방식으로 젖게 하기 위한 주입(infusion) 수단을 제공한다.

추출 가능한 제품이 다수의 태블릿에 채워지는 것 또한 가능하며, 이 경우 서로 다른 충진 밀도(packing density)를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 추출 가능한 제품은 서로 다른 밀집도(degrees of compacting)를 갖는 한 무더기(stack)의 태블릿으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 태블릿 당 밀집도는 제2벽에서 제3벽으로 가는 방향으로 증가할 수 있다. 이러한 방법으로, 태블릿을 완전히 적시는데 필요한 노력도 제2벽에서 제3벽으로 가는 방향으로 증가하고, 이는 다운스트림(downstream)의 태블릿을 더 적실 때 각각의 업스트림(upstream)의 태블릿이 적절히 적셔지는 것을 보장한다. 따라서 추출 가능한 제품 전체를 매우 균일하게 적실 수 있다.

본 발명에 따른 캡슐의 제3벽은, 필터링 페이퍼와 같이 캡슐의 축방향으로 캡슐의 가장 바깥 경계를 형성하는 직조(woven) 또는 부직조(non-woven) 물질을 포함하고, 지지 표면에 인접하도록 배치되기 때문에 캡슐의 가장 바깥 경계의 직조 또는 부직조 물질은 지지 표면에 인접하게 되어 캡슐을 사용한 후의 캡슐의 지지 표면에의 접착을 방지하고 캡슐의 해제를 촉진시킨다. 이로써 추후 천공 수단으로부터 캡슐을 해제시키기 위한 추가적인 조치는 말할 것도 없고, 지지 표면으로부터의 캡슐의 해제는 상술한 공지 장치에서와 같은 활성 천공 수단을 필요로 하지 않는다.

충분히 높은 절단강도 및/또는 충분히 낮은 유동 저항을 가진 시트 형상의 제2벽과 제3벽을 제공하여, 사용시 제2벽, 제3벽에 절단 및/또는 파열이 일어나지 않게 하는 것이 가능하다.

다공성의 제3벽은 캡슐의 내부 공간의 실질적인 전체 단면으로부터 음료가 빼내어질 수 있게 한다는 점에서 유리하다. 따라서 음료는 내부 공간으로부터 매우 균일하게 흘러 나올 수 있다. 이는 내부 공간 내에서 우선적 액체 유동 경로(preferential fluid flow path)의 생성을 방지할 수 있다. 우선적 액체 유동 경로는 음료제조공정의 재현성(reproducibility)을 감소시키는 것으로 알려져 있다.

추출 가능한 제품이 볶은 커피 및 분말 커피인 경우, 필터링 페이와 같은 천공 및/또는 다공성 제3벽을 제공하는 것은 제3벽이 음료를 컵과 같은 그릇에 공급하기 전에 음료, 즉 커피로부터 기름을 걸러낼 수 있다는 점에서 유리하다. 이는 커피의 질 및/또는 맛에 부정적 영향을 끼치는 기름을 제거할 수 있다는 점에서 유리하다. 또한, 이것은 혈중 콜레스트롤 함유량을 높이는 것으로 알려져 있는 카페스톨(cafestol)을 커피로부터 걸러낼 수 있다는 것에 특히나 유리하다. 따라서 유연한 천공 및/또는 다공성 제3벽은 소비자의 건강에 관한 커피의 질을 개선할 수 있다.

본 발명에 따른 캡슐은 바닥 밀봉 부재(bottom seal)과 뚜껑 밀봉 부재(lid seal)를 더 포함한다. 이로써 사용 전, 예를 들어 천공성 또는 다공성 제2벽, 제3벽을 통한 내부 공간으로의 공기의 유입이 방지될 수 있고, 캡슐 내부에 있는 제품의 유통 기한을 늘릴 수 있다. 뚜껑 밀봉 부재는 적어도 한 곳에서 제3벽에 계속 접착되어 있기 때문에 뚜껑 밀봉 부재는 캡슐에서 완전히 떨어지지 않는다. 이로써 사용된 캡슐을 폐기할 때 뚜껑 밀봉 부재는 장치로부터 자동적으로 폐기될 수 있어 유리하다.

본 발명의 다른 변형예에 따르면, 추출 가능한 제품은 태블릿(tablet)에 밀집되어 있다. 이는 밀집된 추출 가능한 제품의 태블릿에 발생할 수 있는 우선적 유동 경로의 위험이 감소된다는 장점을 제공해준다.

이제 본 발명은 첨부된 도면예를 통하여 더 설명될 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1a는 본 발명에 따른 음료 제조를 위한 시스템의 제1실시예를 도시한 것이다.
도 1b는 본 발명에 따른 음료 제조를 위한 시스템의 제2실시예를 도시한 것이다.
도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 시스템의 지지 표면의 가능한 실시예들을 도시한 것이다.
도 3a-3d는 본 발명에 따른 캡슐의 실시예들을 도시한 것이다.
도 4a, 4b 및 4c는 본 발명에 따른 캡슐의 다른 실시예들을 도시한 것이다.
도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 캡슐의 또 다른 실시예들을 도시한 것이다.

도 1a는 본 발명에 따른 추출 가능한 제품을 이용하여 섭취하기 적당한 기설정된 양의 음료를 제조하기 위한 시스템(1)의 제1실시예이다. 상기 시스템(1)은 교환 가능한 개방형 캡슐(2) 및 장치(4)를 포함한다. 상기 장치(4)는 교환 가능한 캡슐(2)을 홀딩하기 위한 용기(6)를 포함한다. 도 1a에 도시된 캡슐(2)과 용기(6) 사이의 간극(gap)은 투명성(clarity)을 위한 것이다. 사용시 캡슐(2)은 용기(6)과 접촉할 수 있다. 본 실시예에서, 용기(6)는 캡슐(2)의 형상을 보완하는 형상을 가지고 있다. 본 실시예에서, 용기(6)는 윗부분(8)과 지지 표면(10)을 포함한다.

장치(4)는 예를 들어 약 6bar(절대압력)의 고압 하에서 뜨거운 물과 같은 액체를 교환 가능한 캡슐(2)에 공급하기 위하여 액체 공급 장치(12)를 더 포함한다.

도 1a에 도시된 시스템(1)에서, 교환 가능한 캡슐(2)은 실질적으로 경직한 원주형 제1벽(14), 제1단(18)에서 원주형 제1벽(14)을 막는 제2벽(16) 및 제2벽(16) 반대편의 개방된 제2단(22)에서 원주형 제1벽(14)을 막는 제3벽(20)을 포함한다. 상기 원주형 제1벽(14), 제2벽(16) 및 제3벽(20)은 추출 가능한 제품(본 실시예에서는 볶은 커피와 분말 커피)을 포함하는 내부 공간(24)을 감싼다. 본 실시예에서, 상기 교환 가능한 캡슐(2)은 1인분의 음료를 제조하기 적합하게, 바람직하게는 30-200ml의 제조된 음료, 예를 들어 약 7그램의 볶은 커피와 분말 커피를 추출 가능한 제품으로 포함한다. 따라서 교환 가능한 캡슐은 1인분으로 포장된다.

도 1a의 실시예에서, 원주형 제1벽(14)은 실질적으로 경직하다. 원주형 제1벽(14)은 예를 들어 플라스틱 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 사출 성형, 진공 성형, 열성형 등과 같은 방법으로 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 제2벽(16)은 원주형 제1벽(14)과 일체를 이룬다. 본 실시예에서, 제2벽(16)은 실질적으로 경직하다. 제2벽(16)은 액체를 캡슐(2)로 투입시키기 위한 다수의 투입 개구(26)를 포함한다.

본 실시예에서, 제3벽(20)은 유연하고 시트 형상이다. 또한, 본 실시예에서, 제3벽은 다공성이다. 본 실시예의 제3벽(20)은 필터링 페이퍼와 같은 직조 또는 부직조 필터링 물질로 제작된다. 본 실시예에서, 필터링 페이퍼와 같은 직조 또는 부직조 물질은 폴리에틸렌 섬유를 포함한다. 이로써 직조 또는 부직조 필터링 물질은 섬유 물질이다. 본 실시예에서, 제3벽(20)은 열밀봉(heat sealing)에 의해 원주형 제1벽(14)과 연결되어 있다. 본 실시예에서, 제3벽(20)은 캡슐(2)의 축방향으로 캡슐(2)의 가장 바깥 경계를 형성한다. 도 1a에 도시되어 있듯이 제3벽(20)은 용기(6)의 지지 표면(10)에 인접한다.

도 1a에 도시된 시스템(1)은 한 잔의 커피를 제조하기 위해 다음과 같이 작동된다.

캡슐(2)이 용기(6) 안에 배치된다. 제3벽(20)은 지지 표면(10)과 인접하게 된다. 액체, 여기서는 압력 하의 뜨거운 물, 가 내부 공간(24) 안의 추출 가능한 제품으로 투입 개구(26)를 통해 공급된다. 물은 커피 분말을 적시고 원하는 물질을 추출하여 커피 음료를 형성한다. 제조된 커피는 다공성 제3벽(20)을 통해 캡슐(2)로부터 빼내어진다. 커피 음료는 다수의 배출구(28)를 통해 용기(6)로부터 더 빼내어지며, 컵과 같은 그릇(30)에 공급될 수 있다.

도 1a의 실시예에서, 다수의 투입 개구(26)는 제2벽(16)의 실질적인 전체에 분배된다. 따라서 액체는 다수의 투입 개구(26)를 통해 추출 가능한 제품으로 공급되고, 추출 가능한 제품은 캡슐(2)의 실질적인 전체 단면에서 적셔진다. 이로써 추출 가능한 제품으로의 액체의 매우 균일한 공급이 이루어진다. 따라서 액체가 추출 가능한 제품을 통해 흐를 때 발생할 수 있는 우선적 경로의 발생 위험이 매우 감소된다.

도 1a의 실시예에서, 캡슐(2)의 배출 영역을 형성하고 필터링 페이퍼와 같은 직조 또는 부직조 물질의 형태의 다공성 시트로 형성되는 제3벽(20)을 통해 음료(여기서는 커피)가 캡슐로부터 빼내어진다. 본 실시예에서, 제3벽(20)은 다공성 시트로 형성된다. 본 실시예에서, 제3벽(20)은 실질적으로 캡슐(2)의 개방형 제2단(22) 전체에서 실질적으로 연속적인 액체 투과성 시트 스패닝(spanning)을 형성한다. 따라서 액체는 넓은 영역을 통해 캡슐(2)로부터 빼내어질 수 있다. 이로써 추출 가능한 제품으로부터 매우 균일하게 음료를 빼낼 수 있다. 따라서 액체가 추출 가능한 제품을 통해 흐를 때 발생할 수 있는 우선적 경로의 발생 위험이 매우 감소된다.

도 1b는 본 발명에 따른 추출 가능한 제품을 이용하여 섭취하기 적당한 기설정된 양의 음료를 제조하기 위한 시스템(1)의 제2실시예를 나타낸다. 도 1b에 도시된 시스템은 대부분 도 1a에 도시된 시스템과 동일하다. 동일 요소는 동일한 참조 번호가 사용되었다.

도 1b에 도시된 실시예에서, 지지 표면(10)은 수로 형상의 그루브(32)를 제3벽(20)과 마주하는 측면에 포함한다. 상기 그루브(32)를 통해 캡슐(2)로부터 제조된 음료를 빼낸다. 지지 표면(10)과 인접하고 있는 제3벽(20)은 리지(34)에 인접한다. 제조된 음료는 제3벽(20)을 통하여 캡슐(2)로부터 빼내어져 수로 형상 그루브(32)로 옮겨진다. 이는 음료의 캡슐(2) 밖으로의 개선된 배출을 제공한다.

제3벽(20)은 캡슐(2) 내부의 액체 압력의 영향 하에서 충분히 높은 절단강도를 가지는 등의 방법으로 리지에 대하여 절단되지 않도록 배치된다. 선택적으로는, 또는 추가적으로는, 제3벽(20)은 음료가 캡슐(2)을 빠져나가는데 충분히 낮은 유동 저항을 가져 리지(34)에 대하여 압박되지 않음으로써 온전히 유지될 수 있다. 제3벽(20)은 내부 공간 안의 음료 및/또는 액체의 압력의 영향 하에서 리지(34)에 대하여 변형될 수는 있으나 파열되거나 절단되지는 않을 것이다.

도 2a와 2b는 용기(6)의 지지 표면(10)의 실시예들의 평면도이다.

도 2a의 실시예에서, 지지 표면(10)은 다수의 방사 방향(radially oriented)의 그루브(32)를 포함하고, 리지(34)에 의해 방사형으로 분리되었다. 방사 그루브(32)는 지지 표면(10)의 중앙에서 커뮤니케이트(communicate)한다. 또한, 지지 표면의 중앙에는 음료가 지지 표면을 통해 도 1b에 도시된 그릇 등으로 흐르게끔 단일 배출구(28)가 제공된다.

도 2b의 실시예에서, 지지 표면(10)은 다수의 상호 직각 방향의 그루브(32)를 포함한다. 본 실시예에서, 리지(34)는 그루브(32) 사이에 "섬"으로 형성된다. 본 실시예에서, 섬은 실질적으로 정사각형이나 직사각형, 원형, 삼각형, 연장된 물방울 형상과 같이 다른 형상들도 가능하다. 본 실시예에서, 리지(34)는 지지 표면(10)의 약 25%를 차지하여 사용시 개방형 제2단(22)에 가로놓인 제3벽(20)의 표면 영역과 일치한다. 본 실시예에서, 사용시 개방형 제2단(22)에 가로놓인 제3벽(20)의 표면영역의 약 25%이 리지(34)에 의해 지지된다.

이로써 제3벽(20)은 잘 지지되고, 제3벽은 액체가 압력 하에서 캡슐(2)로 공급될 때 절단되거나 파열되지 않는다.

도 2a 및 2b의 실시예에서, 리지(34)는 날카롭지 않은 모서리를 포함한다. 따라서 리지의 모서리는 제3벽을 절단하지 않는다. 본 실시예들에서, 모서리의 곡률반경은 약 50mm이나, 100, 200 또는 500 mm과 같은 다른 반경도 가능하다.

도시되지 않은 실시예에서, 리지(34)는 볼록한 상부(top)를 구비한다. 이로써 제3벽(20)이 리지(34)에 의해 압박될 때 제3벽(20)이 리지(34)에 의해 지지되는 표면 영역이 증가하고, 따라서 리지(34)에 의해 제3벽(20)에 가해지는 국부 압력이 감소된다. 따라서 사용시 제3벽이 절단되고/거나 파열되지 않고 온전히 유지될 수 있도록 하는 것이 쉽게 가능하다. 상기 볼록한 리지의 실시예에서와 같이, 예를 들어 도 2b에 도시된 섬이 돔(dome) 형상인 것이 가능하다.

본 실시예에서, 지지 표면은 다수의 배출구(28)를 구비한다.

수로 형상 그루브(32)의 선택적인 구성이 가능하다. 이러한 선택적인 구성은 동심의 그루브, 평행의 그루브, 1 이상의 나선형 그루브, 이러한 그루브 및/또는 도시된 그루브의 조합 등을 포함한다. 또한, 일반적으로 지지 표면(10)은 하나 또는 다수의 배출구(28)를 포함할 수 있다.

도 3a-3d는 본 발명에 따른 캡슐(2)의 실시예들을 도시한 것이다.

도 3a에서, 제2벽(16)은 도 1a 및 1b에서처럼 원주형 제1벽(14)과 일체형이다. 제2벽(16)은 다수의 투입 개구(26)를 포함한다. 제3벽(20)은 다수의 배출 개구(38)를 구비한 유연한 호일(36)로써 형성된다. 도 3a에서, 캡슐(2)은 원주형 제1벽(14)의 제2단(22)에서 외측으로 연장되는 테두리(40)를 포함한다. 제3벽(20)은 예를 들어 글루잉, 용저브 열밀봉 등과 같은 방법으로 상기 외측으로 연장되는 테두리(40)에 접착되어 있다. 이로써 제3벽은 테두리에 강력하게 접착되어 있을 수 있다. 외측으로 연장되는 테두리(40)는 용기(6)의 윗부분(8)과 용기(6)의 지지 표면(10) 사이에서 연장될 수 있어 테두리(40)는 윗부분(8)과 지지 표면(10) 사이에 고정될 수 있다. 이로써 제3벽(20)은 사용시 테두리(40)에 고정되어, 액체 압력이 작용할 때 제3벽(20)이 테두리(40)로부터 분리되는 위험이 줄어든다.

도 3b에서, 제3벽(20)은 도 1a 및 1b에서와 같이 필터링 페이퍼와 같은 직조 또는 부직조 필터링 물질로 형성된다. 도 3b에서 제2벽(16)은 필터 페이퍼와 같은 유연한 다공성 시트로 형성된다. 본 실시예에서, 제2벽(16)은 내측으로 연장되는 플랜지(42)에 접착되어 있다. 본 실시예에서, 제2벽(16)은 내측으로 연장되는 플랜지(42)의 내측면에 접착되어 있다.

도 3c에서, 제3벽(20)은 도 1a, 1b 및 3b에서와 같이 필터링 페이퍼와 같은 직조 또는 부직조 필터링 물질로 형성된다. 도 3c에서, 제2벽(16)은 필터 페이퍼와 같은 다공성 시트로 형성된다. 본 실시예에서, 제2벽(16)은 내측으로 연장되는 플랜지(42)의 외측면에 접착되어 있다. 이로써 압력 하의 액체가 내측으로 연장되는 플랜지(42)로부터 제2벽(16)을 절단할 위험이 줄어든다. 제2벽(16)이 캡슐(2)의 원주형 모서리 위로 돌출되는 것이 가능하다. 이로써 제2벽(16)의 보다 큰 표면 영역이 내측으로 연장되는 테두리(42)와 원주형 제1벽(10)에 접착되는데 제공되어 더 강한 결합을 이룬다.

도 3d에서, 제3벽(20)은 도 3a에서와 같이 다수의 배출 개구(30)을 구비한다. 제2벽(16)은 다수의 투입 개구(26)를 구비하고, 호일(44)로써 형성된다.

도 3a-3d에 도시된 모든 실시예들에서, 제3벽(20)은 필터링 페이퍼와 같은 직조 또는 부직조 필터링 물질로 형성된다. 더욱 분명하게 말하면, 도 3a-3d에 도시된 모든 실시예들에서, 전체 제3벽(20)은 오로지 필터링 페이퍼와 같은 직조 또는 부직조 필터링 물질로 형성된다. 제3벽(20)이 시스템(1)의 장치(4)의 용기(6)의 지지 표면(10)과 인접하도록 캡슐이 배치되어, 예를 들어 제3벽의 다운스트림에, 제3벽(20)이 절단되고/거나 파열되는 것을 방지하기 위한 실질적으로 경직한 그리드(grid)와 같은 지지 구조가 필요하지 않다. 도 3a-3d에 도시된 캡슐의(2)의 모든 실시예들은 수로 형상 그루브(32)를 구비한 지지 표면(10)과 함께 사용될 것이 분명하다. 캡슐(2)의 제3벽(20)은 절단되고/거나 파열되지 않고 온전히 유지될 수 있기 위하여 충분히 높은 절단강도 및/또는 충분히 낮은 유동 저항을 가지며, 제3벽의 파라미터(재질, 두께, 배출 개구의 존재, 배출 개구의 크기, 배출 개구의 수 등)들은 간단한 시험을 통해 알 수 있을 것이다.

도 3a-3d에 도시된 모든 실시예들에서, 제2벽(16)은 유연한 시트 형상의 물질로 형성된다. 더욱 분명하게 말하면, 도 3a-3d에 도시된 모든 실시예들에서, 제2벽은 오로지 유연한 시트 형상의 물질로만 형성된다. 예를 들어 제2벽의 다운스트림에, 제2벽(16)이 절단되고/거나 파열되는 것을 방지하기 위한 실질적으로 경직한 그리드와 같은 지지 구조가 필요하지 않다.

도 3a-3d에 도시된 모든 실시예들에서, 제3벽은 캡슐의 축방향으로 캡슐의 가장 바깥 경계를 형성한다.

캡슐(2)은 도시된 실시예들 중 어느 하나에 따른 어느 제2벽(16)과 도시된 실시예들 중 어느 하나에 따른 어느 제3벽(20)을 함께 포함할 수 있다.

도 3a-3d(및 4a, 5a 및 5b)에서, 제2단(22) 근처의 테두리는 외측으로 연장한다. 캡슐(2)은 선택적으로 또는 추가적으로, 제2단(22) 근처에서 내측으로 연장되는 테두리를 포함하여 제3벽(20)을 내측으로 연장되는 테두리에 접착시킬 수 있다. 도 3b-3d(및 5a 및 5b)에서, 제1단(18) 근처의 테두리는 내측으로 연장된다. 캡슐(2)은 선택적으로 또는 추가적으로, 제1단(18) 근처에서 외측으로 연장되는 테두리를 포함하여 제2벽(16)을 외측으로 연장되는 테두리에 접착시킬 수 있다.

일반적으로, 시트의 배출 개구(38) 또는 다공성 시트의 구멍의 치수는 분말 커피와 같은 추출 가능한 제품을 캡슐(2) 내부에 보존하도록 충분히 작아야 한다. 또한, 제2벽의 투입 개구(26) 또는 다공성 시트의 구멍의 치수도 분말 커피와 같은 추출 가능한 제품을 캡슐(2) 내부에 보존하도록 충분히 작아야 한다.

일반적으로, 투입 개구(26)는 제2벽(16)의 실질적인 전체 표면에 분배되는 것이 바람직하고, 적어도 내측으로 연장되는 테두리(42)에 의해 정의되는 개구의 실질적인 전체 표면에 분배되어야 한다. 선택적으로, 투입 개구(26)는 원주형 제1벽(14)에도 존재할 수 있다. 예를 들어, 원주형 제1벽(14)의 제1단(18)에 가까운 부분에 존재할 수 있다. 이는 캡슐(2) 내부의 추출 가능한 제품에 액체를 균일하게 공급하게끔 한다.

일반적으로, 배출 개구(38)는 제3벽의 실질적인 전체 표면에 분배되는 것이 바람직하고, 적어도 외측으로 연장되는 테두리(40)에 의해 정의되는 개구의 실질적인 전체 표면에 분배되어야 한다. 이는 캡슐(2) 내부의 추출 가능한 제품으로부터 음료를 균일하게 빼내게끔 한다.

도 1a, 1b 및 3a-3d의 실시예에서, 투입 개구(26)와 배출 개구(38)는 원형 단면을 구비한다. 원형 단면을 구비한 상기 개구(26, 38)는 제작하기가 쉽다. 선택적으로, 투입 개구(26)의 단면은 내부 공간(24)으로 갈수록 폭이 점점 좁아진다. 이는 투입 개구가 노즐처럼 작용하여 내부 공간(24)으로의 액체의 분출을 야기하는 장점을 제공한다.

투입 개구(26) 및/또는 배출 개구(38)는 다른 형상을 구비할 수도 있다. 예를 들어 상기 개구(26, 38)는 긴 슬릿(slit)의 형상을 가질 수 있다. 상기 슬릿의 치수는 캡슐(2) 내부의 추출 가능한 제품을 보존하기 위해 충분히 작은 것이 바람직하다.

특별한 일실시예에서, 상기 슬릿은 제2벽(16)의 면(plane)에서 혀(tongue)를 디파인(define)하는 형상을 가질 수 있다. 슬릿은 반원, 말굽, 직사각형과 같이 실질적으로 U 형상이거나 V 형상이다. 이는 혀에 의해 디파인된 개구를 통한 액체 유동의 영향 하에서 혀가 제2벽(16)의 면의 외측으로 굽혀질 수 있다는 장점을 제공한다. 따라서 보다 큰 볼륨의 액체 유동이 얻어질 수 있다. 제2벽이 탄력 있는 물질로 이루어졌다면 액체 유동이 멈추었을 때 혀는 제2벽의 면의 내측으로 다시 굽을 것이고 음료를 제조하기 전, 후의 추출 가능한 제품의 유출을 방지할 수 있다.

도 4a는 본 발명에 따른 캡슐(2)의 또 다른 실시예를 도시한 것이다. 도 4a는 도 3a에 도시된 캡슐의 변경을 나타낸다. 이 변경은 상술한 어떠한 캡슐에도 적용될 수 있다. 도 4a의 실시예에서, 캡슐(2)은 바닥 밀봉 부재(46)를 더 포함한다. 바닥 밀봉 부재(46)는 사용 전 투입 개구(26) (또는 다공성 시트)를 막는다. 바닥 밀봉 부재(46)는 적어도 부분적으로는 제거 가능하도록 제2벽(16)과 연결된다. 본 실시예에서, 바닥 밀봉 부재(46)는 캡슐(2)의 사용자에 의한 바닥 밀봉 부재(46)의 용이한 제거를 가능케 하는 립(48, lip)을 포함한다. 도 4a에서, 캡슐(2)은 뚜껑 밀봉 부재(50)를 더 포함한다. 뚜껑 밀봉 부재(50)는 사용 전 배출 개구(38) (또는 다공성 시트)를 막는다. 뚜껑 밀봉 부재(50)는 적어도 부분적으로는 제거 가능하도록 제3벽(20)과 연결된다. 본 실시예에서, 뚜껑 밀봉 부재(50)는 캡슐(2)의 사용자에 의한 뚜껑 밀봉 부재(50)의 용이한 제거를 가능케 하는 립(52)을 포함한다. 바닥 밀봉 부재(46)과 뚜껑 밀봉 부재(50)은 공기가 개구(26, 38) 또는 다공성 시트를 통해 캡슐로 유입되는 것을 방지하여 캡슐 내부의 제품의 유통 기한을 개선한다.

특별한 일실시예(도시되지는 않음)에서, 바닥 밀봉 부재(46)의 립(46)은 뚜껑 밀봉 부재(50)의 립(52)과 연결되어 있다. 따라서, 바닥 밀봉 부재(46)과 뚜껑 밀봉 부재(50)은 일체로 제작될 수 있다. 이로써 사용자가 바닥 밀봉 부재과 뚜껑 밀봉 부재 중 어느 하나의 제거를 잊는 것이 방지된다.

도 4b 및 4c는 제3벽의 측면에서 바라보았을 때의 캡슐(2)의 다른 실시예의 평면도이다. 도 4b 및 4c에서, 캡슐은 뚜껑 밀봉 부재(50)을 포함한다. 뚜껑 밀봉 부재(50)은 제3벽(20)에 해제 가능한 실(54)로 접착되어 있다. 본 실시예에서, 상기 해제 가능한 실(54)은 제3벽(20)의 원주형 모서리에 인접한 원주형 실을 형성한다. 해제 가능한 실(54)은 내부 공간(24)의 액체 압력의 영향 하에서 제3벽(20)으로부터 해제되도록 배치된다. 해제 가능한 실은 예를 들어 기설정된 해제강도(release-strength)의 필실(peel-seal)일 수 있다. 이로써 음료를 제조하는 동안 실이 자동으로 개방되기 때문에 사용자는 캡슐(2)의 뚜껑 밀봉 부재(50)을 제거할 필요가 없다.

도 4b 및 4c에서, 뚜껑 밀봉 부재(50)은 제3벽(20)에 영구적(permanent) 연결부(56)로 추가적으로 접착되어 있다. 영구적 연결부는, 예를 들어 글루(glued) 또는 용접 연결부일 수 있다. 도 4b에서, 영구적 연결부는 제3벽(20)의 중앙에 인접하게 위치한다. 도 4c에서, 영구적 연결부(56)는 제3벽(20)의 원주형 모서리에 인접하게 위치한다. 이는 뚜껑 밀봉 부재(50)이 제3벽(20)에 적어도 한 곳에서 접착을 유지하는 동안 해제 가능한 실은 캡슐로부터 음료를 빼내도록 하는 압력의 영향 하에서 해제될 수 있다는 장점을 제공한다. 이로써 뚜껑 밀봉 부재(50)는 분리하여 폐기될 필요가 없고 잃어버릴 염려가 없으며 쉬운 사용을 가능케 한다.

제3벽(20)에 접착되어 있는 것 대신, 또는 그에 더하여, 뚜껑 밀봉 부재(50)는 제2단(22) 근처의 테두리 및/또는 원주형 제1벽에 접착할 수도 있다.

캡슐(2)는 비슷한 방식으로 선택적으로 또는 추가적으로 캡슐(2)로 공급되는 액체의 압력의 영향 하에서 제2벽(16)으로부터 해제되도록 배치되는 바닥 밀봉 부재(46)(예를 들어, 제2벽(16)의 내측면에 위치한)을 구비하고, 선택적으로 제2벽과 바닥 밀봉 부재(46) 사이에 적어도 하나의 영구적 연결부를 구비한다. 제2벽(16)에 접착되어 있는 것 대신, 또는 그에 더하여, 바닥 밀봉 부재(46)은 제1단(18) 근처의 테두리 및/또는 원주형 제1벽에도 접착될 수 있다.

뚜껑 밀봉 부재(50) 및/또는 바닥 밀봉 부재(46)은, 예를 들어 제3벽 너머로 연장되는 축방향으로 연장되는 테두리를 가진 캡슐과 같이, 캡슐의 축방향으로 캡슐의 가장 바깥 경계를 형성하지 않는 제3벽을 구비한 다른 캡슐들과도 함께 사용될 수 있다.

원주형 제1벽(14)은 실질적으로 경직한 것이 바람직하다. 이로써 캡슐은 취급 및/또는 배송 과정 중에 잘 변형되지 않고, 용기(6)에 항상 잘 맞을 수 있다. 또한, 원주형 제1벽(14)은 탄성 있는 것이어서 변형을 야기하는 힘이 제거되면 다시 회복될 수 있는 것이 바람직하다. 캡슐(2)의 경직도를 향상시키기 위하여 캡슐(2)은 원주형 제1벽(14)과 일체인 보강 리브를 포함할 수 있다. 보강 리브는 제1단(18)에서 제2단(22)으로 연장될 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 보강 리브는 원주 방향으로 연장될 수 있다. 제2벽(16)이 원주형 제1벽(14)과 일체일 때 보강 리브 또한 제2벽(16)과 일체일 수 있다.

원주형 제1벽은 바람직하게는 제2벽과 일체형으로 유연한 시트로 형성될 수 있다. 이로써 실질적인 전체 캡슐이 유연한 시트로 제작될 수 있고 캡슐을 제공하는데 필요한 재료의 양을 감소시킬 수 있다. 선택적으로, 적어도 하나의 테두리(40, 42)는 캡슐 취급의 용이성을 증가시키기 위해 실질적으로 경직할 수 있다.

본 실시예에서, 원주형 제1벽은 실질적으로 원통형이다. 본 발명에 따른 캡슐은 형상이 제한되지 않는다. 원주형 제1벽은 예를 들어 원추 절단형, 반구형, 또는 6각형, 8각형과 같은 다각형일 수 있다.

본 발명의 또 다른 변형예에 따르면, 내부 공간(24) 안에 위치한 추출 가능한 제품은 밀집된다. 도 5a는 추출 가능한 제품이 다수의(본 실시예에서는 4개) 태블릿(58,60,62,64)에 밀집된 실시예를 나타낸다. 도 5a에서, 내부 공간(24) 안에 쌓여 있다. 각 태블릿(58,60,62,64)은 캡슐(2)의 내부공간(24)의 실질적인 전체 단면에 걸쳐 있다. 본 실시예에서, 태블릿의 밀도, 즉 밀집도는 각 태블릿 마다 다르다. 태블릿(58,60,62,64)의 밀도는 제2벽(16)에서 제3벽(20)으로 갈수록 증가한다. 이는 액체가 고밀도의 태블릿보다 저밀도의 태블릿을 더 쉽게 적셔서 다운스트림의 태블릿이 추후 적셔지는 와중에 업스트림의 태블릿이 적절하게 적셔지는 장점을 제공한다. 따라서 추출 가능한 제품은 균일하게 적셔지게 된다. 본 실시예에서는 4개의 쌓여진 태블릿이 소개되었지만 태블릿의 어떠한 개수도 사용이 가능하다. 더 발전된 일실시예에서는, 분리 시트(separation sheet)가 각 시트 사이에 끼어드는 것이 가능하다. 분리 시트는 다공성 및/또는 천공성일 수 있다. 분리 시트는 개구를 구비한 플라스틱 호일일 수 있다. 분리 시트는 필터링 페이퍼와 같은 직조 또는 부직조 필터링 물질 시트일 수도 있다.

도 5b는 추출 가능한 제품이 밀집된 하나의 태블릿(66)을 포함하는 캡슐(2)의 일실시예를 도시한 것이다. 본 실시예에서, 태블릿(66)은 제2벽(16)과 마주하는 태블릿(66)의 측면에서 제3벽(20) 방향으로 테블릿(66) 안쪽을 향해 연장되는 보어(68)를 포함한다. 보어(68)의 길이는 태블릿(66)의 두께보다 작다. 따라서 보어(68)는 액체를 위해 태블릿(66)을 통하는 단축 통로를 형성하지는 않으나, 액체가 태블릿(66)의 중심부로 이동할 수 있는 통로를 제공한다. 이 보어(68)는 액체의 태블릿 내부로의 기설정된 관통을 가능케 한다. 따라서, 밀집된 추출 가능한 제품을 바람직하게 적실 수 있다.

도 5a 및 5b의 실시예에서, 제2벽(16)과 제3벽(20)은 실질적으로 도 3c에 도시된 것과 같다. 태블릿(66) 또는 다수의 태블릿(58,60,62,64)은 상술한 어느 캡슐(2)과도 함께 사용될 수 있다. 추출 가능한 제품이 태블릿에 밀집되면 캡슐의 제2벽(16)이 엄격하게 요구되는 것은 아니다. 왜냐하면 추출 가능한 제품이 사용 전 캡슐(2)로부터 잘 유출되지 않기 때문이다.

상술한 설명에서, 본 발명은 본 발명의 특정 실시예들을 참조하여 설명되었다. 그러나 첨부된 특허청구범위에 제시된 것과 같이 본 발명의 보다 넓은 범위와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 변화가 분명히 있을 것이다.

예를 들어, 캡슐(2)은 유통 기한을 개선하기 위하여 사용 전 밀폐 포장될 수 있다.

예를 들어, 캡슐(2)은 생분해성(biodegradable)로 제작될 수 있다.

본 실시예에서, 제3벽은 실질적으로 균일한 다공성 및/또는 천공성 시트이다. 또한 다공 및/또는 천공 분배가 균일하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제3벽의 오직 일부만이 다공성일 수 있다. 따라서 다공성 시트는 부분적으로 비다공성 물질로 덮히거나 코팅되거나 비다공성 물질을 함유할 수 있다. 제3벽의 오직 일부만이 천공성인 것도 가능하다. 그러한 다공성 및/또는 천공성 부분은 제3벽의 중앙부 또는 링(ring) 형상부일 수 있다. 제3벽의 제1부는 다공성이고 제2부는 천공성인 것도 가능하다.

본 실시예에서, 제2벽은 실질적으로 균일하게 다공성 및/또는 천공성이다. 다공 및/또는 천공의 분배가 균일하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 제2벽의 오직 일부만이 다공성일 수 있다. 따라서 다공성 시트는 부분적으로 비다공성 물질로 덮히거나 코팅되거나 비다공성 물질을 함유할 수 있다. 제2벽의 오직 일부만이 천공성인 것도 가능하다. 그러한 다공성 및/또는 천공성 부분은 제2벽의 중앙부 또는 링(ring) 형상부일 수 있다. 제2벽의 제1부는 다공성이고 제2부는 천공성인 것도 가능하다.

본 발명에 따른 캡슐의 실용적인 실시예들과 같이 다음의 특성들은 그러한 캡슐에 적용될 수 있다. 원주형 제1벽은 축길이가 약 24mm, 제1단에서의 외직경이 약 25mm, 제2단에서의 외직겨이 약 30mm인 실질적인 원추 절단형일 수 있다. 그러한 원추 절단형이 적용이 되든, 되지 않든, 원주형 제1벽과 제2벽 중 어느 하나 또는 양자는 폴리프로필렌 재질일 수 있고, 립(rib)과 같은 국부 변동을 제외한 벽 두께는 0.5-0.9 mm, 바람직하게는 0.65-0.75mm, 더 바람직하게는 0.7mm이다. 제2벽은 원주형 제1벽과 일체형이 될 수 있다.

그러나, 다른 변경, 변형 및 대체도 가능하다. 따라서 앞서 언급된 설명, 도면 및 실시예들은 본 발명을 분명하게 보여주기 위함이지, 한정하고자 하는 의미는 아니다.

특허청구범위에서, 괄호 사이에 위치한 모든 참조 부호들은 특허청구범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. '포함한다'는 단어는 청구항에 기재된 다른 특성 또는 단계의 존재를 배제하는 것이 아니다. 게다가, '하나의'라는 단어도 '오직 하나'의미가 아니라, '적어도 하나'의 의미로 이해되어야 할 것이며 '다수'의 의미를 배제하는 것이 아니다. 서로 다른 청구항에 나열된 특정 수단들은, 상기 수단들의 조합이 유리하게 사용되지 못한다는 것을 의미하는 것은 아니다.

Claims (37)

1. 추출 가능한 제품을 이용하여 섭취하기 적당한 기설정된 양의 음료를 제조하기 위한 시스템에 있어서,
   상기 시스템은,
   교환 가능한 캡슐; 및
   적어도 6bar의 압력 하에서 상기 교환 가능한 캡슐에 물과 같은 일정량의 액체를 공급하기 위한 액체 공급 장치 및 상기 교환 가능한 캡슐을 홀딩하기 위한 용기를 포함하는 장치;
   를 포함하고,
   상기 교환 가능한 캡슐은 원주형 제1벽, 제1단에서 상기 원주형 제1벽을 막는 제2벽 및 상기 제2벽의 반대편의 개방된 제2단에서 상기 원주형 제1벽을 막는 유연한 시트 형상의 적어도 천공성 및 다공성인 제3벽을 포함하고,
   상기 제1벽, 상기 제2벽 및 상기 제3벽은 추출 가능한 제품을 포함하는 내부 공간을 감싸고,
   상기 제3벽은 상기 캡슐의 축방향으로 상기 캡슐의 가장 바깥 경계를 형성하고,
   상기 제3벽은 필터링 페이퍼 또는 부직조 필터링 물질을 포함하고,
   상기 액체 공급 장치는 상기 음료를 제조하기 위해 적어도 6bar의 압력 하에서 상기 제2벽을 통해 상기 추출 가능한 제품으로 액체를 공급하도록 배치되고,
   상기 용기는 지지 표면을 포함하며, 상기 제3벽은 상기 제조된 음료를 상기 캡슐로부터 상기 제3벽과 상기 지지 표면을 통해 빼내기 위해 상기 지지 표면과 인접하도록 배치되고,
   상기 지지 표면은 상기 제조된 음료를 상기 캡슐로부터 그루브를 통하여 빼내기 위하여 상기 제3벽과 마주하는 측면에 수로 형상의 그루브를 포함하고, 상기 지지 표면은 상기 수로 형상의 그루브 사이에 사용시 상기 제3벽과 인접하는 리지를 포함하고, 상기 제3벽 및 상기 리지는 서로에 대해 적응하여서, 사용시, 상기 제3벽은 상기 리지에 의하여 지지되어, 상기 리지에 대하여 절단되거나 파열되지 않는 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   제 3벽에는 다수의 배출 개구가 제공되고,
   상기 제 3벽의 파라미터들(parameters)은 적어도 두께, 폴리에틸렌-함량(PE-content), 배출 개구의 존재, 배출 개구의 개수, 및 크기(size)와 모양(shape)을 포함하고,
   배출 개구의 치수(dimension)는, 상기 제3벽은 적어도 충분히 높은 절단강도를 구비하고 충분히 낮은 유동 저항을 형성하여, 사용시 상기 제3벽이 적어도 절단되고 파열되는 것이 아니고, 지지표면에 붙는 것을, 제공하도록 선택되는 시스템.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 리지는 상기 지지 표면의 적어도 10%를 차지하여, 사용시 상기 개방된 제2단에 가로놓인 상기 제3벽의 표면 영역의 부분과 일치하는 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 리지는 상기 개방된 제2단에 가로놓인 상기 제3벽의 표면 영역의 부분의 적어도 25%를 차지하는 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 리지는 날카롭지 않은 모서리를 포함하는 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 모서리는 적어도 50 mm의 곡률반경을 가지는 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 리지는 볼록한 상부를 가지는 시스템.
8. 제1항에 있어서,
   상기 지지 표면은 상기 제3벽과의 인접을 위한 인접 영역을 포함하고, 상기 인접 영역은 적어도 국부 함몰 및 국부 돌출 외에도 실질적으로 볼록한 형태와 같이 실질적으로 곧지 않은 형태를 가지는 시스템.
   
9. 제2항에 있어서,
   상기 다수의 배출 개구는 적어도 하나의 구멍과 슬릿을 포함하는 시스템.
   
10. 제2항에 있어서,
    상기 다수의 배출 개구는 상기 제3벽의 실질적인 전체 표면에 분배되는 시스템.
    
11. 제2항에 있어서,
    상기 제2벽은 적어도 천공성 및 다공성인 시스템.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 제2벽은 적어도 충분히 높은 절단강도를 구비하고 충분히 낮은 유동 저항을 형성하여, 사용시 상기 제2벽이 적어도 절단되고 파열되는 것이 아니고 온전히 유지되는 시스템.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 제2벽은 유연한 다공성 시트, 다수의 투입 개구를 구비한 유연한 호일에 의해 형성되거나, 상기 제2벽은 실질적으로 경직하고 상기 다수의 투입 개구를 포함하는 시스템.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 다수의 투입 개구는 상기 제2벽의 실질적인 전체 표면에 분배되는 시스템.
    
15. 제1항에 있어서,
    상기 캡슐에 상기 원주형 제1벽에 배치된 다수의 투입 개구가 제공되는 시스템.
    
16. 제13항에 있어서,
    상기 다수의 투입 개구는 원형 단면을 구비하는 시스템.
    
17. 제16항에 있어서,
    상기 다수의 투입 개구의 단면은 상기 내부 공간으로 가면서 좁아지는 시스템.
    
18. 제13항에 있어서,
    상기 다수의 투입 개구는 슬릿인 시스템.
19. 제13항에 있어서,
    상기 다수의 투입 개구는, 사용 시, 액체 압력 하에서 개방되도록 배치되는 시스템.
20. 제1항에 있어서,
    상기 전체 내부 공간은 상기 추출 가능한 제품에 의해 차지되는 시스템.
21. 제1항에 있어서,
    상기 제2벽은 상기 원주형 제1벽과 일체형인 시스템.
22. 제1항에 있어서,
    상기 캡슐은 내측으로 연장되는 테두리를 포함하여, 상기 제2벽 또는 상기 제3벽이 상기 내측으로 연장되는 테두리에 접착되는 시스템.
23. 제1항에 있어서,
    상기 캡슐은 외측으로 연장되는 테두리를 포함하고, 상기 제2벽 또는 상기 제3벽은 상기 외측으로 연장되는 테두리에 접착되는 시스템.
24. 제1항에 있어서,
    상기 제2벽 또는 상기 제3벽은 상기 원주형 제1벽으로 연장되는 시스템.
25. 제1항에 있어서,
    상기 캡슐은 사용 전 투입 필터를 밀봉하기 위하여 적어도 부분적으로는 제거 가능하도록 상기 제2벽과 연결되어 있는 바닥 밀봉 부재를 더 포함하는 시스템.
26. 제1항에 있어서,
    상기 캡슐은 사용 전 상기 제3벽을 밀봉하기 위한 적어도 부분적으로는 제거 가능하도록 상기 제3벽과 연결되어 있는 뚜껑 밀봉 부재를 더 포함하는 시스템.
27. 제26항에 있어서,
    상기 뚜껑 밀봉 부재는 상기 제3벽의 적어도 한 곳에 접착되어 있는 채로, 상기 내부 공간의 액체 압력의 영향 하에서 상기 제3벽으로부터 부분적으로 해제되도록 배치되는 시스템.
28. 제1항에 있어서,
    상기 캡슐은 상기 원주형 제1벽과 일체형인 보강 리브를 포함하는 시스템.
29. 제1항에 있어서,
    상기 원주형 제1벽은 원통형, 반구형, 원추 절단형 또는 6각형 또는 8각형과 같은 다각형인 시스템.
30. 제1항에 있어서,
    상기 추출 가능한 제품은 볶은 커피 및 분말 커피를 포함하는 시스템.
31. 제1항에 있어서,
    상기 추출 가능한 제품이 태블릿에 밀집되는 시스템.
32. 제31항에 있어서,
    상기 태블릿은 상기 제2벽과 마주하는 상기 태블릿의 측면으로부터 상기 제3벽 방향으로 연장되는 적어도 하나의 보어(bore)를 포함하는 시스템.
33. 제1항에 있어서,
    상기 추출 가능한 제품은 다수의 태블릿에 밀집되는 시스템.
34. 제1항에 있어서,
    상기 원주형 제1벽은 실질적으로 단단한 시스템.
    
35. 추출 가능한 제품을 이용하여 섭취하기 적당한 기설정된 양의 음료를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 방법은,
    원주형 제1벽, 제1단에서 상기 원주형 제1벽을 막는 제2벽 및 상기 제2벽 반대편의 개방된 제2단에서 상기 원주형 제1벽을 막는 유연한 시트 형상의 적어도 천공성 및 다공성인 제3벽을 포함하는 교환 가능한 캡슐을 제공하는 단계;
    상기 교환 가능한 캡슐을 홀딩하기 위한 용기, 상기 교환 가능한 캡슐에 적어도 6bar의 압력 하에서 물과 같은 일정량의 액체를 공급하기 위한 액체 공급 장치 및 상기 제조된 음료를 상기 캡슐로부터 빼내고 상기 제조된 음료를 컵과 같은 그릇에 공급하기 위해 사용시 상기 캡슐과 액체 전달을 하는 배출구를 포함하는 장치를 제공하는 단계;
    상기 제3벽이 상기 용기의 지지 표면과 인접하도록 상기 교환 가능한 캡슐을 배치하는 단계; 및
    상기 음료를 제조하기 위해 상기 추출 가능한 제품에 적어도 6bar의 압력 하에서 액체를 공급하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 교환 가능한 캡슐의 상기 제1벽, 상기 제2벽 및 상기 제3벽은 상기 추출 가능한 제품을 포함하는 내부 공간을 감싸고, 상기 제3벽은 상기 캡슐의 축방향으로 상기 캡슐의 가장 바깥 경계를 형성하며, 상기 제3벽은 필터링 페이퍼 또는 부직조 필터링 물질을 포함하고,
    상기 지지 표면은 상기 제조된 음료를 상기 캡슐로부터 그루브를 통하여 빼내기 위하여 상기 제3벽과 마주하는 측면에 수로 형상의 그루브를 포함하고, 상기 지지 표면은 상기 수로 형상의 그루브 사이에 사용시 상기 제3벽과 인접하는 리지를 포함하고,
    상기 제3벽 및 상기 리지는 서로에 대해 적응하여서, 사용시, 상기 제3벽은 상기 리지에 의하여 지지되어, 상기 리지에 대하여 절단되거나 파열되지 않는 방법.
36. 제35항에 있어서,
    제1항에 따른 시스템을 이용하는 방법.
37. 제35항에 있어서,
    상기 용기는 적어도 하나의 투입 개구를 형성하기 위하여 선택적(alternative) 캡슐의 제2벽에 구멍을 뚫기 위한 제2벽 천공 수단을 포함하여 상기 적어도 하나의 투입 개구를 통하여 상기 추출 가능한 제품에 액체를 공급하고,
    상기 캡슐의 상기 제2벽은 투입 필터를 통해 추출 가능한 제품에 액체를 공급하기 위하여 투입 필터를 포함하여, 상기 투입 필터는 상기 제2벽 천공 수단과 떨어져 있어 상기 캡슐이 제2벽 천공 수단에 의해 구멍 뚫리지 않고 상기 제2벽은 온전히 유지되는 방법.

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