KR101696958B1 - 1회분 캡슐과 1회분 캡슐의 이용 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실질적으로 절두원추형(frustoconical) 또는 원통형의 베이스 부품(base element)를 갖는 음료 제조용 1회분 캡슐에 관한 것으로, 음료 원재료를 제공하는 공동(cavity) 및 공동을 밀폐하는 박막을 가진 것으로 베이스 부품의 벽 구역은 복수의 채널을 갖고 있다.

Description

1회분 캡슐과 1회분 캡슐의 이용{Portion capsule and use of a portion capsule}

본 발명은 음료를 제공하기 위한 1회분 캡슐에 관한 것으로, 1회분 캡슐은 음료의 원재료를 제공하는 공동(cavity)과 공동을 밀폐하는 박막을 가진 실질적으로 절두원추형(frustoconical) 또는 원통형의 베이스 부품(base element)를 갖고 있다.

이러한 종류의 1회분 캡슐은 일반적으로 잘 알려져 있다. 예를 들어, FR 2 556 323 A1에는 음료의 제공에 사용되는, 공동을 가진 절두원추형 또는 원통형의 베이스 부품을 가진 1회분 캡슐이 기재되어 있는데, 1회분 캡슐 안은 음료의 원재료, 주로 커피 분말로 채워지고 박막을 통한 수단으로 밀폐된다. 커피 음료를 제공하기 위해, 1회분 캡슐은 커피 추출실(brewing chamber)에 배치되고, 박막에 구멍이 뚫리면 압출액, 주로 뜨거운 물이 공동 내로 유입된다. 그리하여 압출액이 음료의 원재료를 타고 흐르게 되어 음료 추출물, 특히 커피 음료가 형성된다. 추출실에서 1회분 캡슐의 바닥 구역 역시 구멍이 뚫리게 되고 음료 추출물은 1회분 캡슐을 빠져나와, 적절한 경우 예를 들어 커피 컵과 같은 음료 수용부(receptacle)로 유입된다.
이러한 1회분 캡슐의 단점은 1회분 캡슐의 기계적 안정성이 상대적으로 낮다는 데 있다. 압출액은 추출공정에 있어 과잉의 압력 하에서 추출실으로 유입되고, 그 결과 1회분 캡슐은 추출공정 동안 상대적으로 높은 압력을 받게 된다. 따라서 이러한 1회분 캡슐은 측면, 특히 박막과 바닥 영역 사이의 벽 구역으로 버클링(buckling) 현상의 위험을 가지며, 그 결과 음료 원료가 추출실을 통해 균일하게 흐르지 못하고 그리고/또는 압출액이 추출실 내에서 1회분 캡슐의 측면을 따라 흐르게 된다. 이러한 결과는 추출되는 음료의 맛에 좋지 않은 영향을 끼치게 된다.

본 발명은 선행기술의 결점을 갖지 않는 1회분 캡슐을 제공하며 더 나아가 상대적으로 단순하고 경제효율이 높은 방법으로 제조될 수 있는 1회분 캡슐을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 음료의 원재료를 제공하는 공동을 가진 실질적으로 절두원추형 또는 원통형의 베이스 부품, 그리고 베이스 부품의 벽 구역에 복수의 채널들을 보유한, 공동을 밀폐하는 박막을 가진 1회분 캡슐을 통해 음료를 제조함으로써 달성된다.
선행기술에 따른 1회분 캡슐에 비해 본 발명에 따른 1회분 캡슐의 장점은 베이스 부품의 벽 구역이 복수의 채널들로 보강되어 있다는 데 있다. 이는 1차적으로 1회분 캡슐의 기계적 안정성이 증대되는 장점이 있고, 그리하여 1회분 캡슐의 변형, 자세하게는 측면의 버클링이 방지된다. 그로 인해 음료의 원재료가 추출실을 통해 균일하게 흐르고 그 결과 추출공정의 품질과 재현성이 눈에 띄게 향상될 수 있다. 더 자세히는, 복수의 채널들의 사용에 따른 기계적 안정성의 증가로 인해 베이스 부품의 두께가 전체적으로 감소될 수 있음을 의미한다. 이로 인해 1회분 캡슐이 더욱 경제효율이 높으면서도 친환경적으로 제조될 수 있다. 이차적으로는, 복수의 채널들을 통해 벽 구역이 추출실의 벽과 부착하는 것을 방지하거나 감소시킬 수 있게 되며, 그로 인해 추출실에서 1회분 캡슐을 방출하거나 제거하는 데 있어 장점을 갖게 된다. 복수의 채널들을 사용함에 있어 더욱 큰 장점은 기본 구역을 통한 압출액의 흐름이 공동 내의 벽 구역의 채널 구조로 인해 회오리(eddying) 현상을 갖게 된다는 것이다. 압출액의 회오리 현상의 강도가 높을 수록 선행기술에 비해, 음료 원료의 바닥을 통해 원치 않는 우발적인 액체의 흐름이 발생되지 않고, 그 대신 액체가 음료의 원재료의 전체 용적을 통해 흐르게 되는 장점을 갖게 된다. 따라서 추출공정은 유의적으로 더욱 효율적이고 정확하게 조절되고 재현될 수 있다. 대안으로, 캡슐의 벽은 기본 구역보다 더 큰 두께를 갖는 것이 가능하여 바닥 구역에서의 1회분 캡슐의 관통이 더욱 간단해진다. 음료 원료는 특별히는 커피 분말(바람직하게는 분쇄된 로스트 커피)로 구성되고, 초콜릿 분말, 우유 분말, 차 또는 그와 유사한 것으로 구성된다. 대안으로, 음료 원료가 음료 추출물, 예를 들어 인스턴트 커피를 구성하는 것이 가능하다.
본 발명의 의미 내에서 채널들은 특별히 볼록면(convexity)이나 오목면(concavity)을 갖거나 바람직하게는 선형(linear)의 형태를 가진다. 채널들은 바람직하게 특별히 가로대(crosspiece) 및/또는 홈(groove)의 형태로 설계된다. 이 경우 채널들은 공동 측을 향하는 베이스 부품의 안쪽 면에 선택적으로 형성되고 그리고/또는 공동 맞은 편의 베이스 부품의 바깥쪽 면에 선택적으로 형성된다. 특별히 바람직하게 채널들은 박막과 실질적으로 평행한 면에 형성되며 바람직하게는 베이스 부품에 둥글게 둘러싸도록, 예를 들어 베이스 부품에서 박막에 평행하도록 둥글게 둘러싸면서 반지(ring)의 형태로 형성되고 실질적으로 닫히게 된다.
본 발명의 심화된 기술이나 바람직한 발전예로서, 박막에 있어 공동의 반대편 쪽이 거칠게 가공될 수 있다. 그리하여 추출공정 후 박막이 추출실의 벽과 부착하는 것을 방지하거나 감소시킬 수 있는 장점이 있고, 1회분 캡슐이 추출실으로부터 자유롭게 자동적으로 배출될 수 있게 된다. 특별히 추출실이 자동 배출기전을 갖추고 있는 경우, 추출 후 1회분 캡슐의 벽이나 박막이 추출실 벽에 부착되어 1회분 캡슐이 확실하게 배출되지 못하는 위험이 있다. 이는 아마도, 예를 들어 1회분 캡슐의 벽과 추출실의 벽 간의 정전기적 인력; 그리고/또는 1회분 캡슐의 벽과 추출실의 벽 간의 해당하는 표면 장력에 기인하는 것으로 추정된다. 이러한 효과는 1회분 캡슐 벽의 구조화, 예를 들면 박막을 거칠게 가공하고 그리고/또는 벽 구역에 채널들을 배치함으로써 의해 크게 감소되며, 이로서 선행기술에 비해 1회분 캡슐이 추출실로부터 확실하게 배출될 수 있다. 박막은 바람직하게는 거칠게 가공된 보호필름이나 외부 쪽의 호일을 통해 구조화 될 수 있다. 대안으로, 예를 들어 레이저 자극의 방법으로 박막이 거칠게 가공될 수 있다.
본 발명의 심화된 기술이나 바람직한 발전예로서, 베이스 부품의 벽 구역은 숄더부(shoulder)를 가질 수 있다. 숄더부는 예를 들어, 1회분 캡슐에 내용물이 아직 차지 않았을 때 많은 갯수의 1회분 캡슐을 겹쳐 쌓는 데 유용하다. 1회분 캡슐에 음료의 원재료가 채워지기 전에는, 1회분 캡슐에는 음료의 원재료나 박막이 존재하지 않는다. 빈 1회분 캡슐, 자세히 말해서 베이스 부품은 각기 하나씩 겹쳐 쌓아질 수 있고 그 결과 많은 갯수의 1회분 캡슐이 상대적으로 촘촘하게 배치될 수 있다. 이로 인해 특별히 이동이나 보관의 경비를 줄일 수 있다. 본 발명에 따른 1회분 캡슐은 숄더부를 갖고 있고 적재시 모서리를 형성하도록 설계되어, 하나씩 쌓게 될 경우 다른 것과 일정한 거리를 갖게 된다. 이 경우, 한 1회분 캡슐은 다른 1회분 캡슐의 숄더부에 의지하여 겹쳐진다. 1회분 캡슐은 바람직하게는 박막이 부착된 곳에 플랜지를 구성성분으로 하는데 숄더부는 특별히는 플랜지에 인접하도록 설계된다. 한 1회분 캡슐의 숄더부는 다른 1회분 캡슐의 플랜지에 손쉽게 의지하게 된다. 겹쳐 쌓여진 두 1회분 캡슐의 두 플랜지는 숄더부의 높이 만큼 다른 1회분 캡슐과 거리를 두게 된다. 각각의 플랜지는 겹쳐 쌓여진 1회분 캡슐 각각을 분리하기 위해 상대적으로 쉽게, 특별히 기계에 의해 들어올려진다. 더욱이, 겹쳐 쌓여진 두 1회분 캡슐의 공간이 생김으로 인해 1회분 캡슐 사이에 진공이 형성되는 것이 방지되며, 1회분 캡슐들은 용이하고 쉽게 서로 분리될 수 있다. 1회분 캡슐은 바람직하게는 박막이 부착된 플랜지를 갖는데, 숄더부가 플랜지에 인접되도록 설계된다. 베이스 부품은 바람직하게는 박막과 평행한 수평면에서 숄더부보다 더 큰 직경을 가진다. 바람직하게는 베이스 부품에 있어 숄더부가 박막의 방향으로 점점 좁아지게 된다. 이로 인해 겹쳐 쌓여진 두 빈 1회분 캡슐의 숄더부가 서로 미끄러지는 것으로부터 방지되는 이점이 있다. 축력(axial force)이 강한 경우 두 1회분 캡슐 사이의 공간이 손쉽게 확보된다. 이는, 예를 들어 빈 1회분 캡슐이 많은 갯수로 겹쳐 쌓여질 경우 중요하게 작용한다. 숄더부가 박막의 방향으로 좁아짐으로 인해 1회분 캡슐을 받치거나 쥐고 있는 암(arm)에 의해 홀딩될 수 있는 장점이 있는데, 예를 들어 추출실에서 추출실이 채워지거나 1회분 캡슐의 생성 과정 중, 이 경우 플랜지와 숄더부 사이에서 받치거나 쥐고 있는 암은 자동적으로 가운데로 향하게 된다. 따라서 숄더부는 스스로 센터링(self-centring)을 하는 효과를 가진다.
본 발명의 심화된 기술이나 바람직한 발전예로서 1회분 캡슐이 박막이 부착된 플랜지를 가질 수 있는데, 플랜지와 인접한 베이스 부품의 벽 구역의 바깥쪽 직경과 플랜지의 바깥쪽 직경의 비율이 0.79에서 0.95 사이가 된다. 따라서 플랜지는 플랜지가 인접한 벽 구역에 비하여 유리하게 상대적으로 더 크므로 플랜지가 안정한 방식으로 박막에 부착되기에 충분히 큰 부착 영역이 형성되며, 예를 들어 딥드로잉(deep-drawing) 공정 시, 공동은 플랜지의 영역에서 상대적으로 간단한 방법으로 가운데로 향하게 된다. 자세히는 결과적으로 생산 허용오차에 대한 요건이 감소하고 그로 인해 생산단가가 전체적으로 감소될 수 있다. 이차적으로, 플랜지는 벽 구역에 비해 충분히 작으므로 플랜지와 벽 구역 사이의 레버 암(lever arm)이 작게되며, 이는 플랜지에 대한 힘의 효과로 원치않는 벽 구역이 변형되는 현상을 방지한다. 플랜지가 인접한 베이스 부품의 벽 구역의 바깥쪽 직경과 플랜지의 바깥쪽 직경의 비율은 바람직하게는 0.85에서 0.89 사이이며 더 바람직하게는 대체로 0.87이다. 그러므로, 높은 생산 허용오차와 낮은 원료사용 사이에 최적의 절충이 이루어지게 된다. 더 나아가, 플랜지와 박막의 부착, 그리고 플랜지와 벽 구역 사이의 기계적 레버 암 사이에 최적의 절충이 이루어진다. 바람직하게는 플랜지와 인접한 베이스 부품의 벽 구역의 바깥쪽 직경이 대체로 39 밀리미터이고 그리고/또는 플랜지의 바깥쪽 직경이 대체로 45 밀리미터가 되게 된다.
본 발명의 심화된 기술이나 바람직한 발전예로서 베이스 부품이 박막과 실질적으로 평행한 바닥 구역, 그리고 박막과 기본 구역 사이에서 실질적으로 연장되는 벽 구역을 가질 수 있으며, 베이스 부품에 있어 바닥 구역은 벽 구역보다 두께가 더 크게 된다. 그러므로 베이스 부품에 있어 바닥 구역은 벽 구역보다 더욱 단단한 장점을 갖게 된다. 따라서 관통하는 조작 중 바닥 구역이 공동의 방향으로는 관통되지 않거나 약간만 관통되게 되므로 추출실에서 바닥 구역의 관통이 매우 간단해진다. 본 발명의 심화된 기술로서, 필터 요소가 공동 내에 배치될 수 있는, 상기 필터 요소는 공동을 음료용 원료를 수용하는 제1구역과 음료 압출물을 수용하는 제2구역으로 나누고 필터 요소는 베이스 부품의 바닥 구역에 마주 보도록 바닥 구역에 용접된다. 용접 접촉은 자세하게는 초음파 용접의 방식을 통해 이루어진다. 용접 접촉이 이루어지는 바닥 구역의 물성이 충분하므로, 바닥 구역의 상대적으로 높은 두께로 인해 손쉽게 용접과정이 수행될 수 있다.
본 발명의 심화된 기술이나 바람직한 발전예로서 필터 요소가 공동 내에 배치될 수 있는데, 상기 필터 요소는 공동을 음료용 원료를 수용하는 제1구역과 음료 압출물을 수용하는 제2구역으로 나눌 수 있으며, 필터 요소는 바닥 구역이 향하는 면에서 가융성(fusible) 요소를 갖는다. 바닥 구역이 향하는 면에서, 필터 요소는 초음파 용접 이음(ultrasonic weld seam)의 방식으로 손쉽게 용접될 수 있다. 초음파 용접 이음 공정 중, 가융성 요소가 초음파 방식으로 융해되고 그 결과 바닥 구역과의 용접 이음이 형성된다. 용접 이음은 상대적으로 형성되기 쉽다. 대안으로, 예를 들어 마찰 용접 공정(friction welding process) 같은 다른 용접 공정도 사용가능하다.
본 발명의 심화된 기술이나 바람직한 발전예로서 필터 요소가 공동 내에 배치될 수 있는데, 상기 필터 요소는 공동을 음료용 원료를 수용하는 제1구역과 음료 압출물을 수용하는 제2구역으로 나눌 수 있으며, 필터 요소를 들어올릴 수 있는 필터 요소는 적어도 하나의 홀딩 구역을 갖는다. 필터 요소는 홀딩 구역을 통하여 손쉽게 자동화된 방법으로 들어올려질 수 있고, 따라서 특별히 필터 요소를 베이스 부품 속으로 자동적으로 설치하는 것이 가능하다. 그러므로 1회분 캡슐을 제조하는 비용이 절감될 수 있다.
본 발명의 심화된 기술이나 바람직한 발전예로서 필터 요소가 필터 구멍들을 가질 수 있는데, 필터 구멍들은 홀딩 구역의 바깥쪽에 배치되고 홀딩 구역은 특별히 바람직하게는 필터 요소의 중앙 구역에 형성된다. 그리하여 필터 영역의 홀딩 구역을 흡입 헤드(head)를 이용하여 진공으로 손쉽게 들어 올릴 수 있게 되는데 진공은 필터 구멍들을 통해 뒤이어 오는 공기의 흐름으로 보상받지 않는다. 흡입 헤드는 바람직하게는 공간에서 어느 방향으로나 움직일 수 있는 로보트 암(robot arm)에 장착된다.
본 발명의 심화된 기술이나 바람직한 발전예로서 필터 요소가 공동 내에 배치될 수 있는데, 상기 필터 요소는 공동을 음료용 원료를 수용하는 제1구역과 음료 압출물을 수용하는 제2구역으로 나눌 수 있으며, 1회분 캡슐에 있어 박막과 필터 요소 사이의 제1거리 대 베이스 부품의 바닥 구역과 필터 요소 사이의 제2거리의 비율은 3.5에서 4.5 사이가 된다. 제1거리 대 제2거리의 비율은 바람직하게는 3.8에서 4.2 사이가 되고, 더욱 바람직하게는 대체로 4이다. 제1거리는 특별히 바람직하게는 대체로 20 밀리미터이고 제2거리는 대체로 5 밀리미터이다. 그리하여 추출공정 중 제1구역에서 특정한 양의 음료 원료를 추출하거나 제2구역에 위치한 공기의 특정한 양을 특정한 양의 음료 원료에 공급하기 위해 제1구역의 부피와 제2구역의 부피 간의 최적의 비율을 손쉽게 달성할 수 있다. 더 자세히는 최적의 향과 최적의 크레마(crema)를 가진 커피 음료를 이러한 방법으로 특별히 손쉽게 제조할 수 있다. 동시에 1회분 캡슐이 가능한 치밀하고도 효율적인 경비로 제조될 수 있다.
본 발명의 심화된 기술이나 바람직한 발전예로서 필터 요소가 공동 내에 배치될 수 있는데, 상기 필터 요소는 공동을 음료용 원료를 수용하는 제1구역과 음료 압출물을 수용하는 제2구역으로 나눌 수 있으며, 필터 요소는 제2구역으로부터 제1구역을 밀폐하기 위한 주변을 둘러싸는 원주상의 밀봉립(sealing lip)을 갖고, 상기 밀봉립이 베이스 부품의 벽 구역에 꼭 맞도록 스스로 몰드(mould)되고 박막의 직각방향으로 적어도 필터 요소의 전체 높이를 넘어 연장된다. 제2구역은 밀봉립에 의해 손쉽게 제1구역으로부터 밀폐되고, 따라서 필터 구멍들을 통한 제1구역에서 제2구역으로의 압출액의 전이가 발생하지 않는다. 이는 음료 원재료가 제2구역에 혼입되지 않고 그곳으로부터 음료에 투입되는 데 필수적이다. 밀봉립은 제1구역의 압력이 밀봉립에 의해 벽 구역에 대해 접촉 압력의 증가를 야기하여 스스로 밀봉되는데, 밀봉효과는 밀봉되는 압력을 증가시킨다. 이러한 효과는 밀봉립이 박막의 방향으로 필터 요소의 필터 구역을 넘어설 때 극대화되는 데 상시 필터 구역은 필터 구멍들에 배치된다. 자세히는 밀봉립은 박막에 평행하게 원을 두르고 있고 밀봉립의 직경은 베이스 부품의 바닥 구역으로 갈 수록 점점 좁아지는 것이 바람직하다.
본 발명의 심화된 기술로서 1회분 캡슐에 있어 뜨거운 음료를 제조하기 위한 용도를 들 수 있다.

도면 1, 2 그리고 3은 본 발명의 첫 번째, 두 번째, 세 번째 구체화에 따른 1회분 캡슐의 측면도를 나타낸다.
도면 4는 본 발명의 네 번째 구체화에 따른 1회분 캡슐의 투시도를 나타낸다.
도면 5는 본 발명의 다섯 번째 구체화에 따른 것으로 필터 요소의 평면도를 나타낸다.
도면 6은 본 발명의 여섯 번째 구체화에 따른 것으로 복수로 겹쳐 쌓은 1회분 캡슐의 투시도를 나타낸다.

상기 여러 도면에서 부속부는 언제나 같은 참조번호로 제공되기 때문에 개별적으로 인용되고 번호는 단 1회만 언급된다.
도면 1은 본 발명을 일차적으로 구현하는 1회분 캡슐(1)의 측면도를 나타내는데, 1회분 캡슐(1)은 화분의 형태를 하고 있으며 공동(3)을 둘러싸고 있는 실질적으로 절두원추형의 베이스 부품(2)를 갖고 있다. 공동(3)은 박막(4)에 의해 밀폐된다. 특별히 베이스 부품(2)는 바람직하게는 틀에 넣어 주조된 특별히 부드럽거나 덜 단단한 혹은 단단한 플라스틱으로 구성된다. 박막(4)는 바람직하게는 얇은 플라스틱 필름이나 알루미늄 호일로 구성된다. 베이스 부품(2)는 박막(4)가 부착된 박막(4)의 영역에서 플랜지(7)가 둘러져 있으며 플랜저(7)를 고정하기 위해 용접되거나 밀접하게 연결되어 있다. 필터 요소(5)는 열가소성 물질, 예를 들어 폴리프로필렌으로부터 생산되어 베이스 부품(2)에 배치된다. 필터 요소(5)는 공동(3)을 제1구역(8)과 제2구역(9)으로 분할한다. 제1구역(8)은 음료 원료를 제공하기 위함이며 도면에서는 명확성의 이유를 근거로 실제로 도해하지는 않았다. 예를 들어, 제1구역(8)은 공동(3)이 박막(4)으로 밀폐되기 전 커피 분말로 채워진다. 커피 분말은 바람직하게는 격렬하게 압축되어 제1구역(8)에 투입된다. 제2구역(9)은 1회분 캡슐(1)의 추출공정 중 특별하게는 음료 추출물(기재되지는 않음)을 모아서 제공하는 역할을 한다. 1회분 캡슐(1)은 제1구역(8)이 압출액(예를 들어 뜨거운 물)이, 바람직하게는 고압으로 공급되는 커피머신(기재되지 않음)의 추출실(10)에 삽입된다. 이 압출액은 음료 원료과 반응하여 음료 추출물을 형성한다. 필터 요소(5)는 복수의 필터 구멍들(13)(도면 1, 2, 그리고 3에는 나타나 있지 않음)을 가지며 필터 영역(5')은 음료 추출물의 체 역할을 하게된다. 이 경우, 음료 추출물은 필터 구멍들(13)을 통과하면서 제2구역(9)을 통과하게 된다. 제2구역(9)은 베이스 부품(2)의 바닥 영역(11)에 의해 범위가 정해지는데 바닥 구역은 추출실(10), 예를 들어 커피 머신의 관통 장치(21)에 의해 음료 추출물의 유출구를 개방시키기 위해 관통된다. 대안으로, 바닥 구역(11)에서 압출액의 압력하에 유출구를 자동적으로 열고 그리고/또는 바닥 구역(11)에 장착된 유출구 밸브를 통해 유출구를 열 수 있다. 필터 구멍들(13)의 횡단 구역은 실질적으로 입자가 아닌 음료 원료를 제1구역(8)에서 제2구역(9)으로 이동시키는데 선택된다. 필터 요소(5)가 베이스 부품(2)에서 이탈하는 것을 방지하기 위해 1회분 캡슐(1)에 선택적으로 초음파 용접 연결부(6)를 베이스 부품(2)에 장착할 수 있다. 박막(4)는 공동(3)의 반대편 쪽이 거칠게 가공될 수 있는데 그리하여 추출공정 후 박막(4)과 추출실(10)의 벽의 부착을 방지하거나 감소시킬 수 있고, 1회분 캡슐(1)이 추출실(10)로부터 자유롭게 자동적으로 배출될 수 있게 된다. 더욱이, 베이스 부품(2)는 실질적으로 플랜지(7)와 벽 구역(12) 사이에서 연장되는 벽 구역(12)을 가진다. 복수의 채널들(15)은 벽 구역 (12)에서 형성되는데 상기 채널들은 실질적으로 공동(3)을 향해 있도록 실질적으로 원주상(circumferential) 홈의 형태로 설계된다. 채널들(15)은 또한 원주상 방향에서 부분적으로 중단될 수 있다. 채널들(15)은 벽 구역(12)이 복수의 채널들(15)로 보강되도록 심화적으로 설계된다. 더 나아가, 추출공정 후 벽 구역(12)과 추출실(10)의 벽이 서로 부착하는 것이, 분포된 복수의 채널들(15)에 의해 방지되고, 자세히는 벽 구역(12)을 통해 1회분 캡슐(1)이 추출실로 부터 자동적으로 배출되는 것이 더욱 용이해진다. 도면 1에 도해된 1회분 캡슐(1)은 벽 구역(12)과 플랜지(7) 사이의 중간 영역에서 벽 구역(12)보다 직경이 더 큰(박막 4에 평행하여) 원주상 숄더부(16)를 구성요소로 한다. 원주상 숄더부(16)의 윤곽은 바람직하게는 도면 1에 도해된 것처럼 원주상 숄더부(16)의 직경이 플랜지(7)의 방향에서 일정하도록 설계되거나 도면 3에 도해된 것처럼 플랜지(7)의 방향에서 직경이 다시 줄어드는 방식으로 설계된다. 바닥 구역(11)은 벽 구역(12)에 비해 더 큰 두께를 가지며, 예를 들어 바닥 구역(11)의 관통과 초음파 용접 연결부(6)의 형성을 더욱 손쉽게 한다. 필터 요소(5)는 바닥 구역(11)을 향하는 쪽에서 가융성 요소(17)를 갖는데, 상기 가융성 요소(17)는 초음파 용접 연결부(6)를 형성하기 위해 초음파 용접 접합 공정 중 바닥 구역(11)에서 적어도 부분적으로는 융해된다. 필터 요소(5)는 예시된 방식으로 보강 구조(5')를 갖는데 이는 제2구역(9)을 향하는 쪽의 필터 영역(5')를 지지한다. 필터 요소(5)는 또한 바닥 구역(11) 근처의 다른 필터 요소(5)에 연결되고 플랜지(7)의 방향으로 나온 원주상의 밀봉립(18)을 갖는다. 밀봉립(18)은 적어도 부분적으로 유연하고 플랜지(7)의 방향에서 필터 영역(5') 위로 나와있다. 밀봉립(18)의 자유로운 끝부분은 벽 구역(12)에 형성된 홈(15)에 끼워져, 벽 구역(12)에 맞서 고정된 방식으로 스스로를 몰드할 수 있는데, 그 결과 제1구역(8)과 제2구역(9)에 있어 부가된 밀봉이 형성된다. 이 경우 밀봉립(18)은 제1구역(8)에 맞닿는 압력 구역(18')를 갖는 방식으로 설계된다. 제1구역에서 압력이 증가하면 예를 들어 공동(3)으로 압출액이 흘러 들어오게 되면 벽 구역(12)의 방향으로 압력 구역(18')가 작동하게 되며, 그리하여 벽 구역(12)과 밀봉립(18) 간의 밀봉 작용이 제1구역(8)의 압력의 작용으로 증가하게 된다. 박막(4)과 필터 영역(5') 사이의 거리로서 박막(4)의 수직방향으로의 제1거리는 바람직하게는 대체로 20 밀리미터이고, 박막(4)과 맞닿아 있는 필터 영역(5')과 바닥 구역(11)의 거리로서 박막(4)의 수직방향으로의 제2거리는 바람직하게는 대체로 5 밀리미터이다.
도면 2는 실질적으로는 도면 1에 도해된 첫 번째 구현예와 동일한, 본 발명의 두 번째 구현예에 따른 1회분 캡슐의 측면도를 나타내는데, 두 번째 구현예에 따른 1회분 캡슐은 숄더부(16), 밀봉립(18)을 가지지 않고 벽 구역(12)에 비교하여 바닥 구역(11)이 더 두껍다. 더 나아가, 채널들(15)은 공동(3) 반대편 쪽의 벽 구역(12)에 홈의 형태로 설계된다.
도면 3은 실질적으로는 도면 1에 도해된 첫 번째 구현예와 동일한, 본 발명의 세 번째 구현예에 따른 1회분 캡슐의 측면도를 나타내는데, 세 번째 구현예에 따른 1회분 캡슐은 벽 구역(12)에 단지 2개의 채널들(15)만을 가지며 채널들(15) 중 하나는 동시에 필터 요소(5)가 스냅(snap)으로 잠긴다.
도면 4는 도면 2에 도해된 두 번째 구현예와 동일한, 본 발명의 네 번째 구현예에 따른 1회분 캡슐의 투시도를 나타내는데, 3개의 홈(15)이 벽 구역(12)에 형성되어 있다.
도면 5는 도면 2에 도해된 두 번째 구현예와 동일한, 본 발명의 다섯 번째 구현예에 따른 1회분 캡슐의 필터 요소(5)의 평면도를 나타내는데, 도면 5에서 필터 영역 5'는 박막 4의 투시도에서 유래한 것이다. 이 경우 필터 구멍들(13)은 필터 영역(5)의 중심에는 없는 것으로 배치된다. 더 나아가, 필터 영역(5')은 중심 부분에서는 평평하다. 그러므로, 필터 요소(5)는 중심에 홀딩부(14)를 갖고 있으며 상기 홀딩부는 진공 흡입 헤드의 도움으로 필터 요소(5)를 들어 올리는 역할을 수행한다.
도면 6은 도면 4에 도해된 네 번째 구현예와 동일한, 본 발명의 여섯 번째 구현예에 따른 것으로, 복수로 겹쳐 쌓은 1회분 캡슐의 투시도를 나타내는데, 여섯 번째 구현예에 따른 1회분 캡슐은 숄더부(16)를 갖고 있지 않으며 음료 원료로 채워져 있지 않으며 필터 요소(5)를 갖고 있지 않을 뿐더러 박막(4)으로 덮혀있지 않다. 도면 6은 총 6개의 1회분 캡슐을 도해한 것으로 5개의 1회분 캡슐은 이미 겹쳐 쌓여져 있다. 이 경우, 밑에 있는 1회분 캡슐(1)은 언제나 1회분 캡슐(1)의 플랜지(7)에서 숄더부(16)에 의지하게 된다. 도면 6에서, 이미 한 개씩 겹쳐진 5개의 1회분 캡슐은 적재 방향 101의 방향대로 6번째의 1회분 캡슐에 겹쳐 쌓여진다.

Claims (25)

1. 절두원추형(frustoconical) 또는 원통형의 베이스 부품(base element)(2)을 가지고, 베이스 부품(2)이 음료용 원료를 수용하는 공동(3)과, 공동(3)을 밀폐하는 박막(4)을 갖는 음료 제조용 1회분 캡슐(1)에 있어서, 베이스 부품(2)의 벽 구역(12)이 복수의 채널(15)을 갖고, 채널 (10)이 각각 박막 (4)에 평행한 면을 따라 연장되어 있고, 베이스 부품(2)을 둘러싸도록 설계된 채널(15)은 벽 구역(12)이 채널(15)에 의해서 보강되는 방식으로 설계되어 있고, 상기 1회분 캡슐(1)은 숄더부(16)를 갖고 있고 적재시 모서리를 형성하도록 설계되어 하나씩 쌓게 될 경우 다른 것과 일정한 거리를 갖게 되고, 필터 요소(5)가 공동(3) 내에 배치되고, 상기 필터 요소는 상기 공동(3)을 음료용 원료를 수용하는 제1구역(8)과 음료 압출물을 수용하는 제2구역(9)으로 나누고, 필터 요소(5)가 베이스 부품(2)의 바닥 구역(11)을 향하는 면에 가융성 요소(17)를 갖는 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 채널(15) 각각은 공동(3)을 향하는 베이스 부품(2)의 안쪽 면 또는 공동(3)의 반대 편에 있는 베이스 부품(2)의 바깥쪽 면에 형성되는 홈(groove) 또는 볼록면(convexity)을 갖는 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
4. 제1항에 있어서, 공동(3)을 통해서 흐르는 압출액의 회오리(eddying) 현상은 채널(15)들에 의해 발생하는 방식으로 설계된 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
5. 제1항에 있어서, 박막(4)은 적어도 공동(3)의 반대 편에 있는 바깥쪽 면이 거칠게 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
6. 제5항에 있어서, 박막(4)은 거칠게 가공된 보호필름이나 호일이 바깥쪽 면에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
7. 제1항에 있어서, 베이스 부품(2)의 벽 구역(12)이 숄더부(16)를 갖는 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
8. 제7항에 있어서, 1회분 캡슐(1)은 박막(4)이 부착되는 플랜지(7)를 갖고 숄더부(16)가 플랜지(7)에 인접하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
9. 제7항에 있어서, 베이스 부품(2)이 박막(4)과 평행한 수평면의 숄더부(16)의 구역에서 확대된 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
10. 제7항에 있어서, 상기 베이스 부품(2)은 상기 숄더부(16)의 구역에서 박막(4)의 방향으로 점점 좁아지는 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
11. 제1항에 있어서, 1회분 캡슐(1)은 박막(4)이 부착되는 플랜지(7)를 갖고, 상기 플랜지(7)에 인접한 베이스 부품(2)의 벽 구역의 직경과 플랜지(7)의 직경의 비율이 0.79에서 0.95 사이인 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
12. 제11항에 있어서, 플랜지(7)에 인접한 베이스 부품(2)의 벽 구역(12)의 직경과 플랜지(7)의 직경의 비율이 0.85에서 0.89 사이인 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
13. 제11항에 있어서, 플랜지(7)에 인접한 베이스 부품(2)의 벽 구역(12)의 직경은 39 밀리미터이고 그리고/또는 플랜지(7)의 직경은 45 밀리미터인 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
14. 제1항에 있어서, 베이스 부품(2)이 박막(4)과 평행하게 연장되는 바닥 구역(11), 그리고 박막(4)과 바닥 구역(11) 사이에서 연장되는 벽 구역(12)을 가지며, 베이스 부품(2)의 재료두께가 바닥 구역(11)에서 벽 구역(12)보다 더 크거나 더 작은 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
15. 삭제
16. 제1항에 있어서, 필터 요소(5)가 공동(3) 내에 배치되고, 상기 필터 요소가 공동(3)을 음료용 원료를 수용하는 제1구역(8)과 음료 압출물을 수용하는 제2구역(9)으로 나누고, 필터 요소(5)는 상기 필터 요소(5)를 들어올릴 수 있는 적어도 하나의 홀딩 구역(14)을 갖는 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
17. 제16항에 있어서, 필터 요소(5)가 홀딩 구역(14)의 바깥쪽에 배치된 복수의 필터 구멍(13)들을 갖는 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
18. 제17항에 있어서, 홀딩 구역이 필터 요소(5)의 중앙 구역에 형성되는 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
19. 제1항에 있어서, 필터 요소(5)가 공동(3)내에 배치되고, 상기 필터 요소(5)가 공동(3)을 음료용 원료를 수용하는 제1구역(8)과 음료 압출물을 수용하는 제2구역(9)으로 나누고, 상기 1회분 캡슐(1)은 박막과 필터 요소(5) 사이의 제1거리 대 베이스 부품의 바닥 구역과 필터 요소 사이의 제2거리의 비율이 3.5에서 4.5 사이인 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
20. 제19항에 있어서, 제1거리 대한 제2거리의 비율은 3.8에서 4.2사이인 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
21. 제20항에 있어서, 제1거리가 20 밀리미터이고 제2거리가 5 밀리미터인 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
22. 제1항에 있어서, 필터 요소(5)가 공동(3)내에 배치되고, 상기 필터 요소가 공동(3)을 음료용 원료를 수용하는 제1구역(8)과 음료 압출물을 수용하는 제2구역(9)으로 분할되고, 상기 필터 요소(5)가 제2구역(9)으로부터 제1구역(8)을 밀폐하기 위해 원주 밀봉립(18)을 가지며, 상기 밀봉립이 베이스 부품(2)의 벽 구역(12)에 대해 꼭 맞도록 자신을 형성(mould)하고 적어도 필터 요소(5)의 전체 높이를 넘어서 박막에 대하여 직각 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
23. 제22항에 있어서, 밀봉립(18)이 박막(4)에 대해 평행한 수평면에서 원형이고 밀봉립(18)의 직경이 베이스 부품(2)의 바닥 구역의 방향으로 점점 좁아지는 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
24. 제23항에 있어서, 밀봉립(18)이 제1구역(8)을 향하는 압력 구역(18')을 갖고, 제1구역(8)에서 과량의 압력이 밀봉립(18)과 벽 구역(12) 사이의 밀봉 압력을 증가시키는 방식으로 설계 된 것을 특징으로 하는 1회분 캡슐(1).
25. 열 음료를 제조하는데 사용하기 위한 제1항, 제3항 내지 제14항, 제16항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 1회분 캡슐(1).
    

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