KR102048130B1 - 음료 카트리지 - Google Patents

Abstract

음료 분배 시스템에서 사용하는 음료 카트리지는, 음료 관련 유체 물질 및 펌프를 수용하는 용기가 내측에 배치되는 하우징; 구동 토크가 펌프에 경유하여 전달되는 드라이브 포트; 및 유체 물질이 카트리지로부터 경유하여 펌핑되는 유체 아웃렛 포트를 포함하며; 유체 아웃렛 포트 및 드라이브 포트는 하우징의 같은 측에 위치된다.

Description

음료 카트리지{BEVERAGE CARTRIDGE}

본 발명은 음료 분배 시스템에서 사용하는 음료 카트리지 및 음료 분배 시스템 그 자체와 관련된다.

음료 분배 기계가 사용자를 위한 음료의 준비에서 사용되는 음료 관련 유체 물질(beverage-related fluid substances)의 사용을 만드는 것으로 꽤 알려져 있다. 그 유체 물질은 커피 추출물, 차 추출물, 초콜릿 음료 또는 그들의 준비를 위한 응축물, 우유, 향미, 기타 같은 종류의 것을 포함하나 한정되지는 않는다. 음료 관련 유체 물질은 음료 카트리지에서 분배 기계에 공급된다. 분배 기계는 전형적으로 다양한 음료 카트리지를 운반하고 많이 사용되는 분배 기계는 자주 채워지는 것을 요구하며, 음료 카트리지와 분배 장치 사이의 기계적인 인터페이스의 설계는 중요한 설계 관심사이다.

본 발명은 일반적으로 그러한 관심사를 설명하는 데 목적이 있다.

유럽 특허 1806314는 음료 분배 기계에서 제거 가능하게 도킹되는 음료 패키지를 공개한다. 음료 패키지는 기본 액체를 위한 용기와 내장 펌프를 갖는 믹싱 장치를 포함한다. 펌프는 분배 장치로부터 구동되고, 준비된 음료는 믹싱 장치의 바닥에 있는 아웃렛로부터 믹싱 장치를 나온다.

본 발명의 목적은 음료 분배 시스템에서 사용하는 음료 카트리지를 제공하는 데 있다.

이러한 배경을 염두에 두고, 일측에 따르면 본 발명은 음료 분배 시스템에서 사용하는 음료 카트리지를 제공할 수 있다. 음료 분배 시스템은, 음료 관련 유체 물질을 수용하는 용기와 구동 요소가 내측에 위치되는 하우징과; 구동 토크가 상기 구동 요소에 경유하여 전달되는 드라이브 포트와; 상기 유체 물질이 상기 카트리지로부터 경유하여 방출되는 유체 아웃렛 포트를 포함하며, 상기 유체 아웃렛 포트와 상기 드라이브 포트는 상기 하우징의 같은 측에 위치된다.

상기 하우징의 같은 측에서 요구되는 인풋 (드라이브) 포트 및 요구되는 아웃풋 (유체) 포트를 위치시킴에 따라, 본 발명은 상대적으로 짧은 커플링으로 카트리지에 디스펜서를 연결하는 것과 설계의 단순성과 신뢰성의 관점에서 이익이 있는 직접적인 연결이 가능하다.

　타측에 따르면, 본 발명은 음료 분배 시스템을 제공할 수도 있다. 음료 분배 시스템은, 일측에 따른 음료 카트리지; 및 믹서를 갖는 분배 조립체를 구비하는 디스펜서를 포함하며, 상기 시스템은, 상기 분배 조립체로부터 상기 구동 요소로 토크를 전달하는 드라이브 커플링과 상기 용기로부터 상기 분배 조립체로 유체 물질을 운반하는 유체 커플링을 포함한다.

　바람직하게는, 드라이브 커플링은 종축(longitudinal axis)을 갖고 유체 커플링은 종축을 가지며, 상기 종축들은 실질적으로 평행하다.

　상기 하우징의 같은 측에서 위치되는 평행한 커플링들을 제공함으로써, 상기 분배 조립체의 설계는 컴팩트해질 것이다(상기 커플링들이 상기 카트리지의 다른 측을 경유해서 연결되는 시스템과 비교할 때). 게다가, 본 발명은 상기 디스펜서와 상기 카트리지가 가압 방향이 상기 커플링들의 종축의 방향인 밀어 맞추기 결합에 의해서 연결될 수 있도록 한다.

상기 유체 커플링은 디스펜서 연결부와 카트리지 연결부를 포함하며, 상기 드라이브 커플링은 디스펜서 연결부와 카트리지 연결부를 포함한다. 어느 하나의 커플링을 위하여, 상기 디스펜서 연결부와 상기 카트리지 연결부 사이의 연결은 하우징 카트리지의 내측, 카트리지 하우징의 외측 또는 각각의 포트에서 있을 수 있다. 아울러, 어느 하나의 커플링을 위하여, 어느 하나의 상기 디스펜서 연결부는 수부(male part)일 수 있고, 상기 카트리지 연결부는 암부(female part)일 수 있으며 반대일 수 있다.

바람직한 실시예에서는, 상기 유체 커플링의 상기 카트리지 연결부와 상기 드라이브 커플링의 상기 카트리지 연결부 모두는 그들의 연결 포트들로부터 돌출된다.

상기 구동 요소가 상기 카트리지로부터 상기 유체 물질을 배출하거나 주는 펌프인 것이 보다 바람직하다. 이 점에서 상기 펌프는 유리하게는 기어 펌프와 같은 회전하는 체적 측정의 펌프이다. 따라서 편리하게는 상기 디스펜서에서 드라이브 유닛에 의한 상기 드라이브 커플링의 회전은 상기 음료 카트리지의 상기 하우징 내에 위치되는 상기 펌프를 회전시키기 위한 구동 토크를 제공한다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

본 발명의 전형적인 실시예들은 이하에서 수반하는 도면들과 관련하여 묘사된다:
도 1은 제1 음료 분배 시스템의 개략적인 사시도를 나타낸다;
도 2a 및 도 2b는 도 1의 평면도 및 측면도를 각각 나타낸다; 및
도 3a 및 도 3b는 제2 음료 분배 시스템에서 분래 조립체에 연결되기 전 및 후의 음료 카트리지의 개략적인 측면도를 나타낸다.

제1 분배 시스템(10)은 도 1에 표현된다. 시스템(10)은 하우징(15)을 갖는 디스펜서(12)를 포함한다. 하우징(15)은 챔버(17)를 포함하며, 챔버(17)는 하우징(15)의 외부로 열린다. 디스펜서(12)는 일반적으로 설계되는 분배 조립체(19)를 더 포함한다. 분배 조립체(19)는 다양한 비율의 노즐(26)에 의해 뜨거운 물이 공급되는 인렛(24)을 갖는 중앙 혼합 영역(22)을 구비하는 물 분사 믹서(20)를 포함한다. 노즐(26)로부터 혼합 영역(22)으로의 물의 공급은 공기 액츄에이터(28)에 의해 조절된다. 아래에서 자세하게 후술하겠지만, 믹서(20)는 종축(f)을 구비하며 음료 관련 유체 물질이 경유하여 공급되는 인렛 도관(30)을 더 포함한다. 믹서는 준비된 음료가 경유하여 분배되는 아웃렛(32)을 더 포함한다. 분배 조립체(19)는 종축(d)를 갖는 회전 구동축(60)을 구비하는 모터를 갖는 드라이브 유닛(58)을 더 포함한다. 도 2a 및 도 2b를 통해 더욱 명확하게 볼 수 있듯이, 분배 조립체(19)는 하우징(15)과 오직 구동축(60)을 갖는 챔버(17)와 챔버(17) 내로 깊게 연장하고 챔버(17)의 후단벽(17a)에 있는 관통공을 통해 지나는 인렛 도관(30)의 외측에서 주로 배치된다.

시스템(10)은 이용 가능한 음료 카트리지(50)를 더 포함한다. 카트리지(50)는 규칙적이고 6개의 면이 있는 직사각형의 박스 형상을 갖는 외부 하우징(52)을 포함한다. 카트리지(50)는 하우징(52) 내에 위치되며 음료 관련 유체 물질을 수용하는 용기(미도시)를 더 포함한다. 음료 관련 유체 물질은 커피 추출물, 차 추출물, 초콜릿 응축물 또는 우유와 같은 즉석 음료 유체 물질을 포함할 수도 있다. 카트리지(50)는 하우징(52) 내에 위치되는 펌프(미도시)를 더 포함한다. 이러한 펌프들은 일반적이나, 본 발명과 함께 양의(positive) 체적 측정의 이동 펌프는 정확한 배분이 가능하기에 바람직하다. 하우징(52)의 지정된 면(52a)의 하나는 드라이브 포트(53a) 및 유체 아웃렛 포트(53b)가 마련된다. 펌프는 구동축(60)의 단부를 수용하도록 조정된 암(female) 드라이브 연결부(미도시)를 포함한다. 따라서 양의 이동 펌프는 유익하게는 회전하는 체적 측정의 펌프이다. 카트리지(50)는 인렛 도관(30)의 단부를 수용하도록 조정되는 암(female) 유체 연결부(미도시)를 더 포함한다.

구동축(60)이 드라이브 포트(53a)에 정렬되고, 인렛 도관(30)이 유체 아웃렛 포트(53b)에 정렬된 후 카트리지(50)를 축(f, d)을 따라 분배 조립체(19)를 향하도록 이동시킬 수 있도록 카트리지(50)를 먼저 위치시킴에 따라 카트리지(50)가 분배 조립체에 연결될 수 있으며, 이로 인해 구동축(60)은 드라이브 포트(53a)를 통해 지나고, 펌프의 암 드라이브 연결부에 가압되어 움직이며 결합되고, 인렉 도관(30)은 유체 아웃렛 포트(53b)를 통해 지나고, 용기의 암 유체 연결부에 가압되어 움직이며 결합되며, 따라서 믹서(20)를 용기와 유체 교환할 수 있도록 배치할 수 있다. 이후, 드라이브 유닛(50)이 활성화될 때, 구동축(60)은 종축(d)에 대해 화살표(R)에 의해 지시되는 방향으로 회전한다. 축(60)의 회전은 인렛 도관(30)을 따르는 카트리지(50)로부터 음료의 준비에 사용되는 분배 조립체(19)로 유체 물질을 펌핑하는 펌프를 작동시키기 위한 구동 토크를 제공한다. 그러므로 바람직하게는 믹서(20) 내에서 유체 물질을 정확하게 나눌 수 있도록 유체 물질이 정확한 양으로 펌핑된다.

카트리지의 설계에 따르면, 그것의 작동 시 필요한 외부의 기계적인 연결들이 하우징의 같은 측에서 이루어지고, 분배 조립체 및 카트리지 사이에 있는 커플링들이 그들의 커플링, 특히 드라이브 커플링의 신뢰성 및 설계의 관점에서 유익하도록 비교적 짤게 또는 바로 유지될 수 있는 것이 이해될 것이다. 아울러, 커플링들은 모두 하나의 방향(평행한 축들을 따라)으로 연장되기 때문에, 커플링들 스스로가 제한된 공간을 차지하는 것이 아니라, 그들은 분배 조립체(19)의 컴팩트한 설계를 허용하고 촉진한다. 나아가, 평행한 커플링들은 실질적으로 동시에 구성 성분의 연결부들을 함께 연결하는 단일의 밀어 맞추기(push-fit) 작동에 의해 커플링들을 세울 수 있다.

이어서 도 1, 2a, 2b에 도시된 제1 음료 시스템에 대해서 설명된 것과 같은 부분이 동일한 참조 번호가 사용되어 언급된다.

제2 음료 분배 시스템(10)의 부분은 도 3a, 3b에 도시된다. 도 3a를 참조하면, 시스템(10)은 외부 하우징(15)를 갖는 디스펜서(12)를 포함한다. 디스펜서(12)는 예를 통해 오직 하나로 표현되었던 복수 개의 분배 조립체(19)를 포함한다. 분배 조립체(19)는 내부의 하우징 부분(16) 내에 수용된다. 분배 조립체는 뜨거운 물이 공급되는 인렛(24)과 보다 자세히 후술하겠지만 종축(f)을 구비하며 음료 관련 유체 물질이 경유하여 공급되는 인렛 도관(30)을 갖는 중앙 혼합 영역을 구비한 물 분사 믹서(20)를 포함한다. 믹서는 준비된 음료가 경유되어 분배되는 아웃렛(32)을 더 포함한다. 분배 조립체(19)는 종축(d)을 갖는 회전하는 구동축(60)을 구비한 모터를 갖는 드라이브 유닛(58)을 더 포함한다. 드라이브 유닛(58)과 믹서(20)는 하우징(15)의 내부에 열리는 내부 하우징 부분(16)에서 형성되는 음푹 들어간 로딩 채널(16a)의 뒤에 배치된다. 인렛 도관(30) 및 구동축(60)의 종축(f, d)은 채널(16a)의 길이 방향을 따라서 연장한다.

분배 조립체의 다른 세부 사항은 제1 음료 분배 시스템에 관해 묘사된 것과 동일하나 도식의 간편성을 위하여 도면으로부터 생략하였다.

시스템(10)은 다시 채울 수 있는 음료 카트리지(50)를 더 포함한다. 카트리지(50)는 선단측(52a)과 후단측(52b)과 네 개의 횡 측(52c~52f)을 갖는 외부 하우징(52)을 포함한다. 횡 측(52f)은 도 3a 및 도 3b에서 볼 수 없으며 따라서 참조 번호는 도면에서 표현하지 않았다. 카트리지(50)는 하우징(52) 내에 위치되며 음료 관련 유체 물질을 수용하는 용기(미도시)를 더 포함한다. 카트리지는 하우징(52) 내에 위치되는 펌프(미도시)를 더 포함한다. 이러한 펌프는 대개 일반적이나, 본 발명에서는 회전하는 체적 측정의 이동 타입이 적용된다. 선단측(52a)은 두 개의 면(52a1, 52a2)을 포함한다. 드라이브 포트(53a)는 일면(52a1)에 마련되고 유체 아웃렛 포트(53b)는 다른 면(52a2)에 마련된다. 펌프는 구동축(60)의 단부를 수용하도록 적용되는 암(female) 드라이브 연결부(미도시)를 포함한다. 카트리지(50)는 다른 면(52a2)으로부터 외측으로 돌출되고 인렛 도관(30)의 단부를 수용하도록 적용되는 암 유체 연결부(55)를 포함한다.

카트리지(50)는 도 3에 도시된 것처럼 카트리지(50)를 먼저 위치시킴에 따라 분배 조립체(19)에 연결된 다음 채널(16a) 내에서 그것의 후단측(52b)을 거쳐 카트리지(50)를 가압한다. 횡 측(52c~52f)의 외부의 크기 및 형상과 채널(16a)의 내부 프로파일의 사이에 긴밀한 매치(close match)가 있기 때문에 카트리지(50)는 채널(16a) 내에서 넉넉히 수용된다. 카트리지의 연속적인 가압은 펌프의 암 드라이브의 연결부와의 구동 결합(driving engagement)에서 구동축이 드라이브 포트(53a)를 통해 지나는 도 3b의 위치로 그것을 미끄러지게 하며, 인렛 도관(30)은 유체 아웃렛 포트(53b)에서 암 유체 연결부(55)에 결합되며 들어가며, 따라서 믹서(20)를 용기와 유체 교환(fluid communication)할 수 있도록 배치할 수 있다. 이후, 구동축(60)이 화살표(R)에 의해 지시된 방향으로 회전할 때, 카트리지(50)로부터 유체 물질은 음료의 준비에 사용되는 분배 조립체(19)에서 인렛 도관(30)을 따라 분배된 양이 바람직하게 펌핑된다.

이러한 준비는 카트리지를 분배 조립체들의 하나의 로딩 채널에 단순히 정렬한 후 조작 위치로 그것이 미끄러지도록 가압함으로써 새로운 카트리지를 로딩시키는 것을 조작자에게 허용하는 것임을 확인할 수 있을 것이다. 이러한 직접적인 로딩 조작은 비좁은 조건에서조차 쉽게 달성된다. 결론적으로, 디스펜선의 하우징은 더 많은 수의 분배 조립체들을 수용하도록 마련될 수 있고 주어진 분배 조립체로의 접근이 조작자에게 있어서 너무 부담이 되는 짐을 내려놓지 않고 상대적으로 간소해질 수 있다.

다른 실시예에서, 펌프 대신에 다른 타입의 구동 요소가 적용될 수 있다. 예를 들면, 하나의 실시예에서, 유체 물질은 가압되는 머리 공간에 저장되고 구동 요소는 교반기를 포함한다.

10 : 분배 시스템
15 : 하우징
19 : 분배 조립체
20 : 물 분사 믹서
30 : 인렛 도관
50 : 카트리지

Claims (6)

1. 음료 분배 시스템(10)에 있어서,
   상기 음료 분배 시스템(10)은 음료 카트리지(50) 및 디스펜서(12)를 포함하고,
   음료 카트리지(50)는,
   하우징(52)과, 상기 하우징(52) 내에 위치되고 음료 관련 유체 물질 및 구동 요소를 수용하기 위한 용기;
   드라이브 포트(53a)로서 구동 토크가 상기 드라이브 포트(53a)를 경유하여 상기 구동 요소로 전달될 수 있는 드라이브 포트(53a); 및
   유체 아웃렛 포트(53b)로서 상기 유체 물질이 상기 유체 아웃렛 포트(53b)를 경유하여 상기 카트리지(50)로부터 방출되는 유체 아웃렛 포트(53b);
   를 포함하고,
   상기 유체 아웃렛 포트(53b) 및 상기 드라이브 포트(53a)는 상기 하우징(52)의 같은 측에 위치되고,
   상기 디스펜서(12)는 믹서(20)를 구비하는 분배 조립체(19)를 포함하고,
   상기 시스템(10)은 상기 분배 조립체(19)로부터 상기 음료 카트리지의 상기 구동 요소로 토크를 전달하기 위한 드라이브 커플링 및 상기 음료 카트리지의 상기 용기로부터 상기 분배 조립체(19)로 유체 물질을 운반하기 위한 유체 커플링을 포함하고,
   상기 드라이브 커플링은 상기 드라이브 포트(53a)에 연결된 디스펜서 드라이브 연결부 및 카트리지 드라이브 연결부를 포함하고, 상기 유체 커플링은 상기 유체 아웃렛 포트(53b)에 연결된 디스펜서 유체 연결부 및 카트리지 유체 연결부(55)를 포함하고,
   상기 구동 요소는 상기 음료 카트리지(50)로부터 상기 유체 물질을 배출하기 위한 펌프이고,
   상기 분배 조립체(19)는 로딩 채널(16a)을 포함하고, 상기 음료 카트리지(50)는 상기 드라이브 커플링 및 상기 유체 커플링을 세우기(establish) 위하여 상기 로딩 채널(16a)로 가압(push)되고,
   상기 음료 카트리지(50)는 상기 하우징(52)의 상기 같은 측(52a) 상의 제1 면(52a1) 및 제2 면(52a2)을 구비하고,
   상기 제1 면(52a1)은 상기 제2 면(52a2)에 대하여 돌출하고,
   상기 드라이브 포트(53a)는 상기 제1 면(52a1)에 위치되고 상기 유체 아웃렛 포트(53b)는 상기 제2 면(52a2)에 위치되는 음료 분배 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 카트리지 드라이브 연결부 및 상기 카트리지 유체 연결부는 종축을 구비하도록 늘어나고(elongate), 상기 카트리지 드라이브 연결부 및 상기 카트리지 유체 연결부의 각각의 종축들이 서로에 대하여 평행하도록 상기 카트리지 드라이브 연결부 및 상기 카트리지 유체 연결부는 상기 카트리지 드라이브 연결부 및 상기 카트리지 유체 연결부에 연결된 포트들로부터 돌출하는 시스템.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 드라이브 커플링은 종축을 구비하고, 상기 유체 커플링은 종축을 구비하고, 상기 종축들은 평행한 시스템.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 디스펜서 드라이브 연결부 및 상기 디스펜서 유체 연결부 사이의 연결 및 상기 카트리지 드라이브 연결부 및 상기 카트리지 유체 연결부 사이의 연결의 각각은 상기 하우징의 내측에 있는 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 음료 카트리지(50)는 다시 채울 수 있고, 상기 하우징(52)은 상기 같은 측(52a)을 형성하는 선단측, 후단측(52b) 및 네 개의 횡 측들(52c-52f)을 구비하는 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 횡 측들(52c-52f)의 외부의 크기들과 형상 및 상기 로딩 채널(16a)의 내부 프로파일 사이에 긴밀한 매치(close match)가 있어서, 상기 카트리지(50)는 상기 로딩 채널(16a) 내에 넉넉히 수용되는 시스템.
   

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