KR102462839B1 - Capsule for preparation of beverage - Google Patents
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Abstract
본 발명은 캡슐 내에 추출 유체 주입시 알루미늄재질의 멤브레인에 통과구멍을 형성하고 멤브레인의 통과구멍을 통과한 액체 추출물을 배출구로 유도하는 기능을 수행하기 위한 플레이트를 캡슐몸체에 일체적으로 형성함으로써, 하나의 금형으로 캡슐몸체와 플레이트를 함께 제작할 수 있어, 이들을 제작하기 위한 금형 비용을 절감할 수 있고, 캡슐의 완성품 제조를 위해 캡슐몸체를 자동 정렬장치로 정렬하여 자동화 공정라인으로 공급할 때, 자동 정렬장치내에서 캡슐몸체가 서로 끼워져 겹치는 것을 방지하여 캡슐몸체의 공급이 원활하게 이루어질 수 있는 음료 제조용 캡슐을 제공한다. 본 발명의 음료 제조용 캡슐은, 캡슐몸체의 바닥면에 멤브레인의 가압시, 멤브레인에 통과구멍을 형성하기 위한 다수개의 천공돌기와, 멤브레인과 바닥면 사이에 틈새를 유지하여 흐름통로를 형성하는 다수개의 틈새유지돌기를 소정의 패턴형상으로 배치하여, 상기 틈새유지돌기 사이공간과 틈새에 의해 액체 추출물의 흐름통로가 형성되게 하며, 배출구를 중심으로 주위에 위치하여 상기 흐름통로와 배출구를 연통시키는 복수개의 연결구멍을 바닥면에 형성한 것이다. The present invention forms a through hole in the membrane made of aluminum when the extraction fluid is injected into the capsule and integrally forms a plate on the capsule body to perform the function of guiding the liquid extract passing through the through hole of the membrane to the discharge port. Since the capsule body and the plate can be manufactured together with the mold, the mold cost for manufacturing them can be reduced, and when the capsule body is aligned with the automatic aligner and supplied to the automated process line for manufacturing the finished capsule, the automatic aligner Provided is a capsule for preparing a beverage in which capsule bodies can be smoothly supplied by preventing overlapping by being inserted into each other. The beverage capsule of the present invention, when the membrane is pressed against the bottom surface of the capsule body, has a plurality of perforation protrusions for forming passage holes in the membrane, and a plurality of gaps for forming a flow passage by maintaining a gap between the membrane and the bottom surface. Retaining protrusions are arranged in a predetermined pattern so that a liquid extract flow passage is formed by the space between the gap retaining protrusions and the gap, and a plurality of connections positioned around the outlet to communicate the flow passage and the outlet. A hole was formed in the bottom surface.
Description
본 발명은 음료 제조용 캡슐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압력하의 유체(대부분 온수)를 캡슐 내에 도입함으로써 음료(차, 커피, 허브차, 우유, 초콜릿 등)의 즉석 제조를 위하여 미리 결정된 일회용의 분량으로 농축된 식품물질 베드(예를 들어, 분말, 과립 또는 잎(leaves)의 형태)로부터 음료를 제조하기 위한 캡슐에 관한 것이다.The present invention relates to a capsule for preparing a beverage, and more particularly, for the instant production of a beverage (tea, coffee, herbal tea, milk, chocolate, etc.) to a capsule for preparing a beverage from a bed of concentrated food substance (eg in the form of powder, granules or leaves).
커피 또는 다른 우려낸 액체를 위한 캡슐 또는 포드(pod)의 분야에서, 우려내거나 또는 용해되어야 하는 식품물질 베드를 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 특허공개공보 제2010-260896호, 국제 공개특허공보 제2015/008309호 및 미국 등록특허 제5,221,028호에 설명되어 있다.In the field of capsules or pods for coffee or other brewed liquids, a dispenser group suitable for preparing brews by passing hot water under pressure through a capsule containing a bed of food material to be brewed or dissolved. ) are known. Examples of such known capsules are described in US Patent Publication No. 2010-260896, International Patent Publication No. 2015/008309 and US Patent No. 5,221,028.
이러한 장치들의 공통적인 작동 원리는 캡슐을 폐쇄하는 덮개의 천공을 제공하여 인퓨저(infuser) 그룹에 의한 압력하에 온수 유동을 도입할 수 있게 하는 것이다. 캡슐 안에 포함된 식품물질 베드의 우려냄을 얻은 이후에, 우려낸 음료는 캡슐 밖으로 유동하고 장치에 의하여 컵 또는 최종 컨테이너로 배출된다.A common operating principle of these devices is to provide a perforation in the lid that closes the capsule, allowing a flow of hot water to be introduced under pressure by an infuser group. After obtaining brewing of the bed of food material contained within the capsule, the brewed beverage flows out of the capsule and is discharged by means of a device into a cup or final container.
이러한 음료 제조용 캡슐의 종래기술로서, 공개특허공보 제10-2013-0140038호의 '음료의 제조용 캡슐'이 알려져 있다.As a prior art of such a capsule for manufacturing a beverage, 'capsule for manufacturing a beverage' of Patent Publication No. 10-2013-0140038 is known.
상기의 종래기술은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 캡슐(1)을 기계(도면에 도시하지 않음)에 놓음으로써 주입이 실시되는 것으로, 상기 기계는 니들(2)을 포함하고, 상기 니들(2)을 통해 추출 유체가 압력(화살표로 도시됨) 하에 펌핑되고, 캡슐(1) 내에 주입된다.As shown in FIGS. 1 to 3, in the prior art, injection is performed by placing the
캡슐(1)은 캡슐몸체(3)와 상부 덮개(4)를 포함하고, 상기 덮개(4)는 캡슐몸체(3) 상단을 밀봉하도록 고정된다. 덮개(4)는 액체 및 기체에 대해 불투과성이고, 니들(2)에 의해 천공 가능한 재질로 되어 있다.The
캡슐(1)은 추출될 적어도 하나의 식품물질 베드(6)를 포함하는 챔버(5)를 추가적으로 포함한다. 챔버(5)는 식품물질 베드(6)를 유지하기 위한 상부막(13)을 포함한다. 상부막(13)은 식품물질 베드(6)가 통과할 수 없는 작은 구멍이 형성된 필터 페이퍼 또는 부직포로 제조된다.The
또한 챔버(5) 하부에는 캡슐(1)의 하부에서 가장자리(8)에 부착되어 덮개(4)와 함께 챔버(5)를 외부와 차단하는 천공가능한 알루미늄재질의 멤브레인(7)과, 멤브레인(7) 하부에 위치하여 추출 유체 주입시 멤브레인(7)에 통과구멍(7a)(도 3 참조)을 형성함으로써 캡슐(1) 내부에서 생성된 액체 추출물이 상기 통과구멍(7a)을 통해 배출되도록 하는 플레이트(10)가 설치되고, 플레이트(10) 상면에는 피라미드 형태의 핀(9)이 돌출되어 있다.In addition, at the bottom of the
따라서 도 3에서와 같이 캡슐(1) 내에 추출 유체 주입시 내부 압력 증가에 의해 멤브레인(7)이 플레이트(10)에 밀착되면, 이 밀착력에 의해 핀(9)이 멤브레인(7)에 통과구멍(7a)을 형성하고, 멤브레인(7)에 형성된 통과구멍(7a)을 통과한 액체 추출물은 캡슐몸체(3)의 안쪽면에 접촉하는 플레이트(10)의 하부둘레면에 형성한 통로(10a)(도 2 참조)에 의해 유도되어 캡슐몸체(3) 하부의 배출구(11)를 통해 제조된 액체 음료가 흐를 수 있게 되어 있다.Therefore, as shown in FIG. 3, when the
그러나, 상기와 같은 종래기술은 캡슐(1) 내에 추출 유체 주입시 알루미늄재질의 멤브레인(7)에 통과구멍(7a)을 형성하기 위한 핀(9)과, 멤브레인(7)의 통과구멍(7a)을 통과한 액체 추출물을 배출구(11)로 유도하기 위한 통로(10a)가 플레이트(10)에 일체적으로 구비되고, 플레이트(10)는 별개의 부품으로 제작되어 캡슐몸체(3)에 조립되었던 것으로, 캡슐몸체(3)와 플레이트(10)를 각각 별개로 제작해야 하므로, 이들을 각각 제작하기 위한 금형 비용이 상승될 뿐만 아니라, 부품수가 증가되어 캡슐의 제조시 조립공정수를 증가시켜 조립성 및 생산성을 저하시키는 문제가 있다.However, in the prior art as described above, when the extraction fluid is injected into the
또한, 멤브레인(7)에 통과구멍(7a)을 형성하기 위한 핀(9)은 플레이트(10)의 상면에 일체로 형성되고, 멤브레인(7)의 통과구멍(7a)을 통과한 액체 추출물을 배출구(11)로 유도하는 통로(10a)는 플레이트(10)의 하부둘레면에 일체적으로 형성되어 제각기 별개의 기능을 수행하도록 되어 있기 때문에, 핀(9)의 형상과 통로(10a)의 형상을 플레이트(10) 상면과 하부바깥면에 각각 형성하기 위한 금형 설계가 복잡해져 금형 제작이 어렵고 제작 비용도 상승하는 단점이 있다.In addition, the
또한 상기와 같은 음료 제조용 캡슐(1)은 대량생산을 위해 자동화된 조립라인을 통해 제조되는 것으로, 캡슐몸체(3)를 조립라인을 따라 이송시키면서 캡슐몸체(3) 내에 식품물질 베드(6)를 포함하는 구성요소들을 자동 조립하여 완제품을 생산하게 된다.In addition, the
이때, 상기 캡슐몸체(3)는 별도의 사출금형으로 제조되어 자동 정렬장치에 다량 투입되고, 자동 정렬장치에서 다량 투입된 캡슐몸체(3)의 개방부가 위를 향하도록 세워진 상태의 일정한 자세를 유지시켜 다음 자동화 공정라인으로 공급하게 된다.At this time, the
그러나, 종래의 캡슐몸체(3)는 속이 빈 원통형으로 형성되어 있고 자동 정렬장치에 다량으로 공급되는 것이므로, 자동 정렬장치 내에서 캡슐몸체(3)가 서로 끼워져 겹치게 되고, 겹쳐진 캡슐몸체(3)는 자동 정렬되아 작업자가 매번 겹쳐진 캡슐몸체(3)를 분리해야하는 번거로움이 있었다.However, since the
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 캡슐 내에 추출 유체 주입시 알루미늄재질의 멤브레인에 통과구멍을 형성하고 멤브레인의 통과구멍을 통과한 액체 추출물을 배출구로 유도하는 기능을 수행하기 위한 플레이트를 캡슐몸체에 일체적으로 형성함으로써, 하나의 금형으로 캡슐몸체와 플레이트를 함께 제작할 수 있어, 이들을 제작하기 위한 금형 비용을 절감할 수 있고, 뿐만 아니라 부품수를 감소시켜 캡슐의 제조시 조립공정을 간소화함으로써 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 음료 제조용 캡슐을 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above conventional problems, the purpose of which is to form a through hole in the membrane made of aluminum when the extraction fluid is injected into the capsule, and to guide the liquid extract passing through the through hole of the membrane to the discharge port. By integrally forming the plate to be performed on the capsule body, it is possible to manufacture the capsule body and the plate together with one mold, thereby reducing the cost of the mold for manufacturing them, as well as reducing the number of parts to manufacture the capsule. An object of the present invention is to provide a capsule for manufacturing a beverage capable of improving assembly quality and productivity by simplifying the assembly process.
또한 본 발명의 다른 목적은 캡슐의 완성품 제조를 위해 캡슐몸체를 자동 정렬장치로 정렬하여 자동화 공정라인으로 공급할 때, 자동 정렬장치내에서 캡슐몸체가 서로 끼워져 겹치는 것을 방지하여 캡슐몸체의 공급이 원활하게 이루어지고, 작업자가 매번 겹쳐진 캡슐몸체를 분리해야하는 번거로움을 해소할 수 있는 음료 제조용 캡슐을 제공하는데 있다. In addition, another object of the present invention is to prevent capsule bodies from overlapping each other in the automatic alignment device when aligning the capsule bodies with an automatic alignment device and supplying them to an automated process line for manufacturing finished capsules, so that the capsule bodies are smoothly supplied. The object of the present invention is to provide a capsule for preparing a beverage that can eliminate the hassle of separating the overlapping capsule bodies each time by the operator.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상단이 개방되고 하부에 액체 추출물을 배출하기 위한 배출구가 형성된 캡슐몸체; 상기 캡슐몸체의 상단을 밀봉하도록 고정되는 덮개; 상기 캡슐몸체 내부에 설치되어 식품물질 베드를 유지하기 위한 챔버; 및 상기 챔버 하부에 고정되어 캡슐몸체의 하단을 밀봉하는 알루미늄 재질의 멤브레인을 포함하는 음료 제조용 캡슐에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention is a capsule body with an open top and a discharge port for discharging liquid extract at the bottom; a cover fixed to seal an upper end of the capsule body; a chamber installed inside the capsule body to hold a food material bed; and an aluminum membrane fixed to the lower portion of the chamber to seal the lower end of the capsule body.
상기 캡슐몸체의 바닥면에는 멤브레인의 가압시, 멤브레인에 통과구멍을 형성하기 위한 다수개의 천공돌기와, 멤브레인과 바닥면 사이에 틈새를 유지하여 흐름통로를 형성하는 다수개의 틈새유지돌기를 소정의 패턴형상으로 배치하여, 상기 틈새유지돌기 사이공간과 틈새에 의해 액체 추출물의 흐름통로가 형성되게 하며,On the bottom surface of the capsule body, when the membrane is pressurized, a plurality of perforation protrusions for forming passage holes in the membrane and a plurality of gap holding protrusions for forming a flow passage by maintaining a gap between the membrane and the bottom surface are formed in a predetermined pattern. Arranged so that a flow passage of the liquid extract is formed by the space and the gap between the gap holding protrusions,
상기 배출구를 중심으로 주위에 위치하여 상기 흐름통로와 배출구를 연통시키는 복수개의 연결구멍을 바닥면에 형성한 음료 제조용 캡슐에 특징이 있다.A beverage capsule is characterized in that a plurality of connection holes are formed on the bottom surface to communicate with the flow passage and the outlet around the outlet.
또한 상기 본 발명에 있어서, 상기 바닥면은 배출구를 중심으로 주위에 형성되고 상기 연결구멍이 형성되는 원형의 제1 바닥면과, 상기 제1 바닥면을 중심으로 주위에 형성되는 원형의 제2 바닥면으로 이루어지고, 상기 제1 바닥면에는 다수개의 틈새유지돌기를 형성하고, 제2 바닥면 상에는 다수개의 천공돌기와 틈새유지돌기를 함께 형성하며,In addition, in the present invention, the bottom surface is a circular first bottom surface formed around the discharge port and the connection hole is formed, and a circular second bottom surface formed around the first bottom surface. It is made of cotton, and a plurality of gap holding protrusions are formed on the first bottom surface, and a plurality of hole protrusions and gap holding protrusions are formed together on the second bottom surface,
상기 제1 바닥면과 제2 바닥면은 단차에 의해 제2 바닥면보다 제1 바닥면이 낮게 형성되어 제1 바닥면과 멤브레인 사이의 틈새가 제2 바닥면과 멤브레인 사이의 틈새보다 더 크게 형성한 음료 제조용 캡슐에 특징이 있다.The first bottom surface and the second bottom surface are formed lower than the second bottom surface by a step so that the gap between the first bottom surface and the membrane is larger than the gap between the second bottom surface and the membrane. It is characterized by capsules for making beverages.
또한 상기 본 발명에 있어서, 상기 캡슐몸체의 제1 바닥면에 형성되는 다수개의 틈새유지돌기는 복수개의 연결구멍 주위에 원형의 복수열로 배치하되, 각각의 틈새유지돌기가 서로 어긋나게 배치하여 액체 추출물의 흐름을 지연시키도록 된 음료 제조용 캡슐에 특징이 있다.In addition, in the present invention, the plurality of gap maintaining protrusions formed on the first bottom surface of the capsule body are arranged in a plurality of circular rows around the plurality of connection holes, and each gap maintaining protrusion is displaced from each other to extract liquid extract. There is a feature of the beverage preparation capsule designed to retard the flow of
또한 상기 본 발명에 있어서, 상기 천공돌기는 바닥면에서 위로 갈수록 굵기가 점점 작아지게 형성된 천공확장부와, 상기 천공확장부의 상단에 연이어 형성되고 천공확장부보다 굵기가 작은 천공부로 이루어진 음료 제조용 캡슐에 특징이 있다.In addition, in the present invention, the perforation protrusion is a beverage preparation capsule composed of a perforation extension portion formed to gradually decrease in thickness from the bottom surface upward, and a perforation portion formed successively at the upper end of the perforation extension portion and having a smaller thickness than the perforation extension portion has a characteristic in
또한 상기 본 발명에 있어서, 캡슐몸체의 내벽면에 다른 캡슐몸체가 끼워져 겹치지 않도록 하는 복수개의 겹침방지편을 형성한 음료 제조용 캡슐에 특징이 있다.In addition, in the present invention, there is a feature of the beverage manufacturing capsule in which a plurality of overlapping pieces are formed on the inner wall surface of the capsule body so that other capsule bodies are not overlapped.
상기의 특징적 구성을 가지는 본 발명의 음료 제조용 캡슐에 의하면, 캡슐 내에 추출 유체 주입시 알루미늄재질의 멤브레인에 통과구멍을 형성하는 기능과, 멤브레인의 통과구멍을 통과한 액체 추출물이 배출구로 흐르도록 유도하는 기능이 캡슐몸체의 바닥면에 일체로 형성한 천공돌기, 틈새유지돌기 및 연결구멍에 의해 수행됨에 따라, 상기의 2가지 기능을 수행하기 위하여 별개의 부품으로 구성되는 플레이트가 구비된 종래 구성에 비하여 부품수를 감소시켜 캡슐의 제조시 조립공정을 간소화함으로써 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있으며, 부품의 단일화로 사출성형시 금형 설계를 단순화하여 금형 제작이 쉽고 비용도 절감하는 효과가 있다.According to the beverage manufacturing capsule of the present invention having the above characteristic configuration, when the extraction fluid is injected into the capsule, a function of forming a through hole in the membrane made of aluminum and inducing the liquid extract passing through the through hole of the membrane to flow to the outlet As the function is performed by the perforation protrusion, gap maintaining protrusion and connection hole integrally formed on the bottom surface of the capsule body, compared to the conventional configuration with a plate composed of separate parts to perform the above two functions Assembly quality and productivity can be improved by simplifying the assembly process when manufacturing capsules by reducing the number of parts, and by simplifying mold design during injection molding by unifying parts, mold manufacturing is easy and cost is reduced.
본 발명의 다른 특징적 구성에 의하면, 액체 추출물의 배출시 캡슐몸체의 바닥면이 단차에 의해 멤브레인과 바닥면 사이의 틈새를 배출구로부터 먼 제2 바닥면보다 가까운 제1 바닥면을 크게 형성함에 따라, 멤브레인의 통과구멍으로 유입된 액체 추출물이 흐름통로를 통해 배출구로 유도될 때 감압되어 압력 상승에 의한 캡슐의 터짐 현상을 방지하는 효과가 있다. According to another characteristic configuration of the present invention, when the liquid extract is discharged, the bottom surface of the capsule body forms a larger gap between the membrane and the bottom surface due to a step, so that the first bottom surface closer to the second bottom surface from the discharge port is larger, When the liquid extract introduced into the passage hole of the pressure is guided to the discharge port through the flow passage, there is an effect of preventing the bursting of the capsule due to the pressure rise.
본 발명의 또 다른 특징적 구성에 의하면, 캡슐몸체의 제1 바닥면에 형성한 틈새유지돌기를 복수열로 형성하되, 각각의 틈새유지돌기가 서로 어긋나게 배치함에 따라, 액체 추출물의 흐름을 지연시킬 수 있고, 이로써 배출구로 배출되는 액체 추출물의 배출속도를 느리게 하여 컵 또는 최종 컨테이너로 배출될 때 튀는 것을 방지하는 효과가 있다. According to another characteristic configuration of the present invention, a plurality of rows of gap maintaining protrusions formed on the first bottom surface of the capsule body are formed, and each gap maintaining protrusion is arranged offset from each other, so that the flow of the liquid extract can be delayed. Thereby, there is an effect of preventing splashing when discharged into a cup or final container by slowing down the discharge rate of the liquid extract discharged through the discharge port.
본 발명의 또 다른 특징적 구성에 의하면, 멤브레인의 가압시 통과구멍을 형성하는 천공돌기의 형상이 굵기가 점점 작아지는 천공확장부와, 상기 천공확장부의 상단에 연이어 형성되어 천공확장부보다 굵기가 작은 천공부로 이루어짐에 따라, 멤브레인의 천공과 천공부분에 대한 확장이 연속적으로 수행되어 통과구멍을 확실하게 형성할 수 있고, 이로 인해 통과구멍이 부분적으로 형성되지 않을 때 캡슐몸체 내부압이 상승하여 발생하는 캡슐 터짐 현상을 방지할 수 있다.According to another characteristic configuration of the present invention, the shape of the perforation protrusion forming the passage hole when the membrane is pressed is gradually smaller in thickness, and the perforation extension is formed successively at the upper end of the perforation extension and has a smaller thickness than the perforation extension As the perforation part is formed, the perforation of the membrane and the expansion of the perforation part are continuously performed to reliably form the through hole. As a result, when the through hole is not partially formed, the internal pressure of the capsule body rises and occurs. This can prevent capsule bursting.
본 발명의 또 다른 특징적 구성에 의하면, 캡슐몸체의 내벽면에 복수개의 겹침방지편이 형성됨에 따라, 캡슐의 완성품 제조시 캡슐몸체를 자동 정렬장치로 정렬하여 자동화 공정라인으로 공급할 때, 캡슐몸체가 겹침방지편에 의해 서로 끼워져 겹치는 것이 방지되므로 캡슐몸체의 공급이 원활해지고, 작업자가 수시로 겹쳐진 캡슐몸체를 분리해야하는 번거로움이 해소되는 효과가 있다.According to another characteristic configuration of the present invention, as a plurality of overlapping prevention pieces are formed on the inner wall surface of the capsule body, the capsule body overlaps when the capsule body is aligned with an automatic aligning device and supplied to an automated process line when manufacturing a finished capsule. Since overlapping is prevented by being inserted into each other by the prevention piece, the supply of the capsule bodies is smooth, and the trouble of separating the overlapping capsule bodies from time to time by the operator is eliminated.
도 1은 종래의 음료 제조용 캡슐을 나타낸 단면도.
도 2는 도 1에서 캡슐몸체와 플레이트를 나타낸 분리 사시도.
도 3은 도 1에서 액체 추출물 배출상태를 나타낸 주요부 확대 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 음료 제조용 캡슐을 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 음료 제조용 캡슐에서 캡슐몸체를 나타낸 종단면 사시도.
도 6은 도 5에서 캡슐몸체의 주요부 확대 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 음료 제조용 캡슐에서 캡슐몸체를 나타낸 평면도.
도 8a 및 도 8b는 도 4의 주요부 확대로로서, 본 발명에 따른 음료 제조용 캡슐의 작동상태도.1 is a cross-sectional view showing a conventional beverage capsule for manufacturing.
Figure 2 is an exploded perspective view showing the capsule body and the plate in Figure 1;
Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a liquid extract discharge state in FIG.
Figure 4 is a cross-sectional view showing a capsule for preparing a beverage according to the present invention.
Figure 5 is a longitudinal cross-sectional perspective view showing the capsule body in the beverage manufacturing capsule according to the present invention.
6 is an enlarged perspective view of a main part of the capsule body in FIG. 5;
Figure 7 is a plan view showing the capsule body in the beverage manufacturing capsule according to the present invention.
8a and 8b are enlarged main parts of FIG. 4, which are operational states of the beverage preparation capsule according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 음료 제조용 캡슐을 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 음료 제조용 캡슐(100)은 상단이 개방되고 하부에 액체 추출물을 배출하기 위한 원통형의 배출구(111)가 형성된 합성수지재의 캡슐몸체(110)를 구비한다. 캡슐몸체(110)의 몸통부분은 상부보다 하부가 약간 좁게 형성되도록 경사져 있다.4 is a cross-sectional view showing a capsule for preparing a beverage according to the present invention. As shown, the
캡슐(100)은 기계(도면에 도시하지 않음)에 놓음으로써 주입이 실시되는 것으로, 상기 기계는 니들(2)을 포함하고(도 4 참조), 상기 니들(2)을 통해 추출 유체가 압력(도 4에 화살표로 도시됨) 하에 펌핑되고, 캡슐몸체(110) 내에 주입된다.Injection is performed by placing the
캡슐(100)은 캡슐몸체(110)의 상단을 밀봉하도록 고정되는 덮개(120)를 포함하고, 상기 덮개(120)는 액체 및 기체에 대해 불투과성이고, 니들(2)에 의해 천공 가능한 재질로 되어 있다.The
캡슐(100)은 추출될 적어도 하나의 식품물질 베드(130)를 포함하는 챔버(140)를 캡슐몸체(110) 내부에 구비한다. The
식품물질 베드(130)는 음료(차, 커피, 허브차, 우유, 초콜릿 등)의 즉석 제조를 위하여 미리 결정된 일회용의 분량으로 농축된 것으로, 예를 들어, 분말, 과립 또는 잎(leaves)의 형태로 되어 있다.The
챔버(140)는 식품물질 베드(130)를 캡슐몸체(110) 내부에서 유지하기 위한 것으로 상부막(142)을 포함한다. 상부막(142)은 식품물질 베드(130)가 통과할 수 없는 작은 구멍이 형성된 필터 페이퍼 또는 부직포로 제조된다.The
상기 캡슐몸체(110) 내의 챔버(140) 하부에는 멤브레인(150)이 설치된다. 멤브레인(150)은 캡슐몸체(110)의 내측 하부에서 가장자리(110a)에 부착되어 덮개(120)와 함께 챔버(140)를 외부와 차단하게 되며, 천공가능한 알루미늄재질로 이루어진다.A
한편, 도 5 내지 도 7은 본 발명의 캡슐(100)에서 캡슐몸체(110)을 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 캡슐몸체(110) 내측의 하부 바닥면(112)에는 추출 액체 주입에 의한 내부압 상승으로 멤브레인(150)이 가압될 때 멤브레인(150)에 통과구멍(151)(도 8b 참조.)을 형성하기 위한 다수개의 천공돌기(113)와, 멤브레인(150)과 바닥면(112) 사이에 틈새(a1,a2)를 유지하기 위한 다수개의 틈새유지돌기(114)가 소정의 패턴형상으로 배치되고, 상기 틈새유지돌기(114) 사이사이와 틈새(a1,a2)에 의해 액체 추출물의 흐름통로가 형성된다.Meanwhile, FIGS. 5 to 7 show the
또한 캡슐몸체(110)의 바닥면(112)에는 배출구(111)를 중심으로 주위에 위치하여 상기 틈새(a1,a2)로 인해 형성된 흐름통로와 배출구(111)를 연통시키는 복수개의 연결구멍(116)이 형성된다.In addition, on the
따라서 추출 유체 주입시 천공돌기(113)에 의해 형성되는 멤브레인(150)의 통과구멍(151)으로 액체 추출물이 배출되고, 이어서 멤브레인(150)과 바닥면(112) 사이의 틈새(a1,a2)로 인해 형성된 흐름통로로 유도되어 연결구멍(116)을 통해 배출구(111)로 배출되도록 한 구성이다. 이때 상기 통과구멍(151)은 커피 등의 식품물질 베드(130)는 통과하지 못하고, 액체 추출물만 통과하는 크기로 형성되어야 한다.Therefore, when the extraction fluid is injected, the liquid extract is discharged through the
이와 같이, 본 발명은 캡슐몸체(110)의 내측하부 바닥면(112)에 복수개의 천공돌기(113)와 틈새유지돌기(114)를 소정의 패턴형상으로 형성하는 것에 의해, 멤브레인(150)에 통과구멍(151)을 형성하는 기능과, 멤브레인(150)의 통과구멍(151)을 통과한 액체 추출물을 배출구(111)로 유도하는 기능을 수행하는 구성이 캡슐몸체(110)에 일체적으로 형성된다.As described above, the present invention forms a plurality of
이때 천공돌기(113)는 위로 갈수록 굵기가 점점 작아지게 형성된 천공확장부(113a)와, 상기 천공확장부(113a)의 상단에 연이어 형성되고 천공확장부(113a)보다 굵기가 작은 천공부(113b)로 이루어져 있으며, 이는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 멤브레인(150)의 가압시 멤브레인(150)의 천공과 천공부분에 대한 확장이 연속하여 수행됨으로써 통과구멍(151)을 확실하게 형성할 수 있게 된다.At this time, the
틈새유지돌기(114)는 하부와 상부 굵기 차이가 없거나 최소화되도록 하여 높이를 낮게 형성하고, 상면은 편평한 형상으로 하여 멤브레인(150)이 천공되지 않고 밀착만되게 함으로써 멤브레인(150)과 바닥면(112) 사이에 흐름통로를 형성하는 틈새(a1,a2)를 유지하게 되어 있다.The
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 캡슐몸체(110)의 바닥면(112)은 배출구(111)를 중심으로 동심원상으로 배치된 원형의 제1 바닥면(112a)과 제2 바닥면(112b)으로 구분되어 있다. 제1 바닥면(112a)은 배출구(111)를 중심으로 주위에 형성되고, 배출구(111)와 연결되는 연결구멍(116)이 형성된다. 제2 바닥면(112b)은 제1 바닥면(112a) 바깥쪽에 제1 바닥면(112a)을 중심으로 주위에 형성된다.As shown in FIGS. 6 and 7, the
제1 바닥면(112a)에는 다수개의 틈새유지돌기(114)를 형성하고, 제2 바닥면(112b)에는 다수개의 천공돌기(113)와 틈새유지돌기(114)를 함께 형성하며, 상기 제1 바닥면(112a)과 제2 바닥면(112b)은 단차(112c)에 의해 제2 바닥면(112b)보다 제1 바닥면(112a)이 낮게 형성되어 제1 바닥면(112a)과 멤브레인(150) 사이의 틈새(a1)가 제2 바닥면(112b)과 멤브레인(150) 사이의 틈새(a2)보다 더 크게 형성된다.A plurality of
따라서 제2 바닥면(112b)의 천공돌기(113)에 의해 천공된 멤브레인(150)의 통과구멍(151)으로 액체 추출물이 제2 바닥면(112b)의 틈새(a2)로 인해 형성된 흐름통로로 유입되어 제1 바닥면(112a)의 틈새(a1)로 인해 형성된 흐름통로로 흐를 때 흐름통로를 확장시켜 캡슐(100) 내의 감압과 액체 추출물의 흐름 압력을 감소시키는 기능을 수행한다.Therefore, the liquid extract flows through the
또한 제1 바닥면(112a)에 형성되는 다수개의 틈새유지돌기(114)는 복수개의 연결구멍(116) 주위에 원형의 복수열로 배치하되, 각각의 틈새유지돌기(114)가 서로 어긋나게 배치되고, 틈새유지돌기(114) 사이사이의 흐름경사통로(114a,114b)가 서로 다른 방향으로 형성된다. 따라서 액체 추출물이 연결구멍(116)쪽으로 흐를 때, 틈새유지돌기(114)에 충돌하면서 흐름을 지연되게 할 수 있다.In addition, a plurality of
다시 도 5 및 도 7을 참조하면, 캡슐몸체(110)의 내벽면에는 복수개의 겹침방지편(117)이 돌출형성된다. 복수개의 겹침방지편(117)은 캡슐몸체(110)의 원주방향으로 배치되어 중심을 향하여 돌출된 것으로, 캡슐몸체(110)의 개방된 상부를 통해 다른 캡슐몸체(110)의 하부가 끼워져 겹치는 것을 방지하도록 된 것이다.Referring back to FIGS. 5 and 7 , a plurality of
따라서 캡슐(100)의 완성품 제조시 다수의 캡슐몸체(110)를 자동 정렬장치로 정렬하여 자동화 공정라인으로 공급할 때, 캡슐몸체(110) 내에 다른 캡슐몸체(110)의 하단부가 끼워져 겹쳐지는 것이 방지되므로 작업자가 일일이 겹쳐진 캡슐몸체(110)를 분리하는 번거로운 작업 없이 캡슐몸체(110)의 공급을 원활하게 하는 기능을 수행한다.Therefore, when a plurality of
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 음료 제조용 캡슐의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the action of the capsule for preparing a beverage according to the present invention composed of such a configuration is as follows.
캡슐(100)은 기계(도면에 도시하지 않음)에 놓음으로써 주입이 실시되는 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이 기계의 니들(2)이 덮개(120)를 관통하여 추출 유체가 압력(도 4에 화살표로 도시됨) 하에 펌핑되어 캡슐몸체(110) 내에 주입된다.The
캡슐몸체(110) 내부로 주입된 추출 유체는 챔버(140)의 상부막(142)을 통해 챔버(140) 내부로 유입되어 식품물질 베드(130)로부터 액체 추출물을 생성하게 된다.The extraction fluid injected into the
이러한 추출 유체의 주입에 의해 캡슐몸체(110)의 내부 압력이 상승하게 되면, 이 압력에 의해 챔버(140) 하부에 배치된 멤브레인(150)은 위에서 아래로 강한 압력이 작용하고, 이 강한 압력에 의해 알루미늄재의 멤브레인(150)은 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 하방으로 가압력이 작용하여 캡슐몸체(110)의 바닥면(112)에 형성된 천공돌기(113)와 틈새유지돌기(114)와 밀착하게 된다.When the internal pressure of the
이로 안해 멤브레인(150)이 천공돌기(113)와 밀착하는 과정에서 천공부(113b)가 알루미늄박으로 이루어진 멤브레인(150)을 천공하게 되고, 연속하여 천공확장부(113a)가 천공된 구멍을 더욱 확장시키게 되므로, 통과구멍(151)을 확실하게 형성할 수 있다.Thus, in the process of the
또한 멤브레인(150)이 틈새유지돌기(114)에 밀착하는 것에 의해서 멤브레인(150)은 상면이 편평한 틈새유지돌기(114)에 의해 천공되지 않고 밀착만 되어 바닥면(112)과 멤브레인(150) 사이에 틈새(a1,a2)를 형성하게 되고, 이 틈새(a1,a2)에 의해 틈새유지돌기(114) 사이사이로 흐름통로가 형성된다.In addition, when the
따라서, 식품물질 베드(130)로부터 생성된 액체 추출물은 멤브레인(150)의 통과구멍(151)을 통과하여 챔버(140)로부터 배출되고, 커피 등의 식품물질 베드(130)는 통과구멍(151)을 통과하지 못하고 챔버(140) 내에 남게된다. 이어서 배출된 액체 추출물은 틈새(a1,a2)로 인해 형성된 흐름통로로 유입되고, 흐름통로로 유입된 액체 추출물은 연결구멍(116)을 통해 캡슐몸체(110)의 배출구(111)로 배출된다.Therefore, the liquid extract produced from the
이때, 캡슐몸체(110) 내에 작용하는 강한 압력은 배출구(111)를 통해 배출되는 액체 추출물의 배출압력을 크게하고, 배출압력이 클 경우 캡슐의 터짐현상을 유발할 수 있으며, 또한 액체 추출물을 담기 위한 컵이나 컨테이너에 빠른 속도로 배출되어 튈 염려가 있다.At this time, the strong pressure acting in the
그러나 본 발명은 캡슐몸체(110)의 바닥면(112)이 단차(112c)에 의해 통과구멍(151)을 통해 액체 추출물이 유입되는 제2 바닥면(112b)의 틈새(a2)보다 배출구(111)에 가까운 제1 바닥면(112a)의 틈새(a1)가 더 크게 된 것이므로, 액체 추출물이 제2 바닥면(112b)에서 제1 바닥면(112a)쪽으로 흐를 때 흐름통로가 확장되는 것에 의해 감압되고, 이로 인해 캡슐(100)의 내부 압력 상승에 의한 캡슐(100)의 터짐 현상을 방지할 수 있으며, 액체 추출물의 배출속도를 늦추어 컵이나 컨테이너에 담을 때 튀는 것을 방지할 수 있다.However, in the present invention, the
이어서 제1 바닥면(112a)으로 흐르는 액체 추출물은 도 7에서와 같이 지그재그 형태로 형성된 틈새유지돌기(114) 사이사이의 틈새(a1)로 형성된 흐름통로를 흐르면서 흐름이 지연되고, 또한 틈새유지돌기(114) 사이사이의 흐름경사통로(114a,114b)가 서로 다른 방향으로 형성되며, 이에 의해서 연결구멍(116)을 통해 최종적으로 배출구(111)로 배출되는 액체 추출물의 배출속도를 느리게 하므로 최종적으로 컵이나 컨테이너에 담겨지는 액체 추출물이 밖으로 튀는 것을 더욱 방지할 수 있다.Subsequently, the liquid extract flowing to the
이와 같이 본 발명은 천공확장부(113a)와 천공부(113b)로 이루어진 천공돌기(113)에 의해 통과구멍(151)을 확실하게 형성함에 따라 통과구멍(151)의 미형성에 따른 내부 압력 증가로 인해 발생할 수 있는 캡슐(100)의 터짐 현상을 미연에 방지할 수 있고, 통과구멍(151)으로 유입된 액체 추출물을 배출구(111)로 배출시키는 과정에서도 내부 압력을 감압시켜 캡슐의 터짐현상을 방지할 수 있음은 물론, 액체 추출물의 흐름속도를 느리게 하여 최종적으로 컵이나 컨테이너에 담길 때 튀는 현상을 방지할 수 있다.As described above, the present invention reliably forms the through
또한 멤브레인(150)에 통과구멍(151)을 형성하는 구성과 액체 추출물을 배출구(111)로 배출시키기 위한 구성이 캡슐몸체(110)의 바닥면(112)에 일체로 형성됨에 따라 부품수를 감소시킬 수 있고, 부품의 단일화로 캡슐몸체(110)의 사출성형시 금형 설계를 단순화하여 금형 제작을 용이하게 할 수 있다. In addition, as the configuration for forming the
지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments described so far are merely descriptions of preferred embodiments of the present invention, the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, and those skilled in the art within the technical spirit and claims of the present invention Various changes, modifications or substitutions will be possible by, and it should be understood that such embodiments fall within the scope of the present invention.
100 : 캡슐 110 : 캡슐몸체
111 : 배출구 112 : 바닥면
112a,112b : 제1 및 제2 바닥면 112c : 단차
113 : 천공돌기 113a : 천공확장부
113b : 천공부 114 : 틈새유지돌기
116 : 연결구멍 117 : 겹침방지편
120 : 덮개 130 : 식품물질 베드
140 : 챔버 150 : 멤브레인
151 : 통과구멍 a1,a2 : 틈새100: capsule 110: capsule body
111: outlet 112: bottom surface
112a, 112b: first and second bottom surfaces 112c: step difference
113:
113b: perforated part 114: gap retaining protrusion
116: connection hole 117: overlap prevention piece
120: cover 130: food material bed
140: chamber 150: membrane
151: through hole a1, a2: gap
Claims (5)
상기 캡슐몸체의 바닥면에는 멤브레인의 가압시, 멤브레인에 통과구멍을 형성하기 위한 다수개의 천공돌기와, 멤브레인과 바닥면 사이에 틈새를 유지하여 흐름통로를 형성하는 다수개의 틈새유지돌기를 소정의 패턴형상으로 배치하여, 상기 틈새유지돌기 사이공간과 틈새에 의해 액체 추출물의 흐름통로가 형성되게 하며,
상기 배출구를 중심으로 주위에 위치하여 상기 흐름통로와 배출구를 연통시키는 복수개의 연결구멍을 바닥면에 형성하며,
상기 캡슐몸체의 바닥면은 배출구를 중심으로 주위에 형성되고 상기 연결구멍이 형성되는 원형의 제1 바닥면과, 상기 제1 바닥면을 중심으로 주위에 형성되는 원형의 제2 바닥면으로 이루어지고,
상기 제1 바닥면에는 다수개의 틈새유지돌기를 형성하고, 제2 바닥면 상에는 다수개의 천공돌기와 틈새유지돌기를 함께 형성하며,
상기 제1 바닥면과 제2 바닥면은 단차에 의해 제2 바닥면보다 제1 바닥면이 낮게 형성되어 제1 바닥면과 멤브레인 사이의 틈새가 제2 바닥면과 멤브레인 사이의 틈새보다 더 크게 형성한 것을 특징으로 하는 음료 제조용 캡슐.A capsule body with an open upper end and a lower portion with a discharge port for discharging liquid extract; a cover fixed to seal an upper end of the capsule body; a chamber installed inside the capsule body to hold a food material bed; and an aluminum membrane fixed to the lower portion of the chamber to seal the lower end of the capsule body.
On the bottom surface of the capsule body, when the membrane is pressurized, a plurality of perforation protrusions for forming passage holes in the membrane and a plurality of gap holding protrusions for forming a flow passage by maintaining a gap between the membrane and the bottom surface are formed in a predetermined pattern. Arranged so that a flow passage of the liquid extract is formed by the space and the gap between the gap holding protrusions,
Forming a plurality of connection holes located around the outlet and communicating the flow passage and the outlet on the bottom surface,
The bottom surface of the capsule body is composed of a circular first bottom surface formed around the discharge port and having the connection hole formed therein, and a circular second bottom surface formed around the first bottom surface. ,
A plurality of gap holding protrusions are formed on the first bottom surface, and a plurality of punching protrusions and gap holding protrusions are formed together on the second bottom surface,
The first bottom surface and the second bottom surface are formed lower than the second bottom surface by a step so that the gap between the first bottom surface and the membrane is larger than the gap between the second bottom surface and the membrane. A capsule for preparing a beverage, characterized in that.
Priority Applications (1)
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