KR20130140102A - 원심분리에 의한 음료 제조를 위한 캡슐 및 방법 - Google Patents

Abstract

특히, 액체를 캡슐 내에 공급하고 상기 캡슐을 중심 축 (I) 을 따라서 회전시켜 캡슐을 통과하는 액체 상에 원심력을 생성하여 상기 원심력으로 음료를 상기 캡슐 밖으로 가압함으로써 원심분리식 브루잉 장치에서 음료를 제조하기 위해 구성된 캡슐은 격납 벽들, 폐쇄 벽에 의해서 폐쇄되고 음료 재료들을 담는 격실을 형성하는 중심 축 (I) 의 주 개구, 및 상기 개구를 둘레에서 경계 짓는 플랜지를 포함하는 몸체를 포함하고, 여기서 캡슐은 상기 폐쇄 벽에 근접하게 위치되고, 횡방향의 상기 폐쇄 벽 및/또는 천공 벽 상에 압력이 가해질 때 상기 폐쇄 벽을 천공하기 위한 천공 수단을 포함하는 천공 벽을 포함한다.

Description

원심분리에 의한 음료 제조를 위한 캡슐 및 방법{CAPSULE AND METHOD FOR THE PREPARATION OF A BEVERAGE BY CENTRIFUGATION}

본 발명은 음료 브루잉 (brewing) 장치에서 음료를 제조하기 위한 캡슐들을 이용하는 분배된 음료 분야에 관한 것이다. 좀더 구체적으로 본 발명은 음료를 제조하기 위한 향상된 캡슐 및 방법에 관한 것이다.

음료 재료들을 담고 있는 캡슐에 의해서 음료를 제조하는 것은 공지되어있다. 일반적으로, 캡슐은 음료 생산 장치, 예를 들어 커피 기계 내에 삽입되고, 액체가 캡슐 내에 공급되고, 액체는 음료 재료들과 상호작용하고 음료가 압력하에서 또는 중력에 의해서 캡슐로부터 추출된다.

원심분리를 이용하여 음료를 제조하는 것이 공지되어 있다. 원리는 주로 캡슐 용기 내에 음료 재료들을 제공하고, 액체를 리셉터클 (receptacle) 내에 공급하고, 그리고 상기 리셉터클 내 액체의 압력 구배 (gradient) 를 생성하면서 상기 리셉터클을 높아진 속도로 회전시켜 액체와 재료들 사이의 상호작용을 확실히 하는 것으로 구성되며, 이러한 압력은 리셉터클의 중앙에서 주변부를 향하여 점진적으로 증가한다. 액체가 재료들, 예를 들어 분쇄된 커피를 통과함에 따라 음료 혼합물의 추출이 일어나고 리셉터클의 주변부에서 흘러나오는 액체 추출물이 얻어진다.

용어 "캡슐" 은 음료 재료들을 담고 있는 가요성, 강성 또는 반-강성 용기를 가리킨다. 캡슐의 다른 비슷한 말은: "포드 (pod)", "패드 (pad)", "카트리지 (cartridge)" 또는 "사셰 (sachet)" 이다. 캡슐은 일회용일 수 있다. 또한 용기는 이용자에 의해서 재료들로 채워져 이용 직전의 캡슐을 형성할 수 있다.

용어 "재료들" 은 적절한 음료 물질, 예를 들어 분쇄된 커피, 용해가능한 커피, 잎 차, 용해가능한 차, 허브 차, 유제품 분말, 조리 분말, 아기 음식, 다른 음료 영양 재료들 및 이들의 임의의 조합들을 의미한다.

원심력들을 이용하는 캡슐 시스템은 다음의 문헌들에서 설명된다: EP2210539, WO2008/148604, WO2008/148650, WO2008/148646, WO2008/148656 및 WO2010/026045.

원심분리를 이용하는 음료 브루잉 장치에서 캡슐을 이용하는 것이 공지되어 있고, 여기서 캡슐의 폐쇄 벽이 액체 주입 수단의 삽입 및/또는 음료 추출 수단의 삽입을 가능하게 하기 위해서 제거 또는 천공된다.

그러나, 캡슐의 개구는 캡슐이 천공 수단을 포함하는 특수한 브루잉 장치에 삽입되는 것을 요구한다. 개구들의 사이즈 및 위치는 따라서 필수적으로 브루잉 장치의 천공 수단의 구성에 의존된다. 따라서, 음료의 바람직한 타입에 유동 조건들을 조정하는 것과 같은 개구들의 사이즈 및 위치를 변경하는 것은 가능하지 않다.

또한, 시간이 흐름에 따라 이러한 수단은 점점 무뎌지고 따라서 개방이 덜 효과적이거나 천공을 수행하는 장치에 더 많은 힘이 요구된다.

본 발명은 캡슐의 개방을 위한 더 많은 자유도를 제공하고 용이하게 함으로써 이러한 원리를 향상시키는 것을 목적으로 한다.

또한 캡슐의 타입 (예를 들어, 체적) 및/또는 음료 재료들 (예를 들어, 상이한 커피 블렌드들 (blends) 또는 차) 및/또는 제조되는 음료의 타입 (예를 들어, 리스트레또, 에스프레소, 룽고, 아메리카노 등) 에 개구들을 조절하는 것이 요구될 수 있다. 특히, 천공 수단을 포함하는 브루잉 장치 내에서뿐만 아니라 캡슐이 여전히 적절하게 개방될 수 있으면서 이러한 천공 수단을 갖지 않는 장치에서 캡슐을 이용하는 것이 유용할 수 있다. 예를 들어, 또한 삽입 전에 수동으로 천공될 수 있는 캡슐을 갖는 것이 유용할 수 있다.

본 발명은 이러한 목적들에 대한 해결책뿐만 아니라 가능한 추가적인 장점들을 제공한다. 본 발명의 캡슐은, 특히, 액체를 캡슐 내에 공급하고 상기 캡슐을 중심 축 (I) 을 따라서 회전시켜 캡슐을 통과하는 액체 상에 원심력을 생성하여 상기 원심력으로 음료를 상기 캡슐 밖으로 가압함으로써 원심분리식 브루잉 장치 내에서 음료를 제조하기 위해 구성되고, 여기서 상기 캡슐은 격납 벽들, 폐쇄 벽에 의해서 폐쇄되고 음료 재료들을 담는 격실을 형성하는 중심 축 (I) 의 주 개구, 및 상기 개구를 둘레에서 경계 짓는 플랜지를 포함하는 몸체를 포함하고, 여기서 캡슐은 상기 폐쇄 벽에 근접하게 위치되고, 상기 횡방향 폐쇄 벽 및/또는 천공 벽 상에 압력이 가해질 때 상기 폐쇄 벽을 천공하기 위한 천공 수단을 포함하는 천공 벽을 포함한다.

캡슐은 기계적 압력, 예를 들어 음료 브루잉 장치에 의해서 가해지는 압력에 의해서 또는 수동으로 적어도 부분적으로 변형되도록 구성될 수 있고, 이러한 변형은 폐쇄 벽 및 천공 벽의 상대적 접촉을 유발한다. 따라서, 폐쇄 벽 및/또는 천공 벽은 폐쇄 벽 내에 하나 이상의 음료 배출구들의 천공을 제공하기 위해서 외측 기계적 압력에 의해서 변형되도록 구성될 수 있다. 또한, 캡슐은 캡슐 내에서 유체 및/또는 액체 내측 압력의 증가에 의해서 이러한 천공을 위해 변형되도록 구성될 수도 있다.

제 1 가능한 모드에서, 폐쇄 벽은 천공 벽과 음료 재료들 사이에 위치된다. 이 모드에서, 천공 벽은 안쪽으로 변형가능하게 만들어져 폐쇄 벽을 천공할 수도 있다. 특히, 천공 벽은 변형 전에 적어도 부분적으로 외부로 볼록하다.

제 2 의 가능한 모드에서, 격실을 상기 폐쇄 벽으로부터 분리하기 위해서 천공 벽이 음료 재료들과 폐쇄 벽 사이에 배치된다. 예를 들어, 천공 벽은 평행하게 또는 내측으로 볼록하게 위치되어 천공 전에 외측의 폐쇄 벽과 특정한 거리를 유지할 수 있다.

바람직하게는, 천공 수단은 중심 축 (I) 보다 몸체의 둘레 플랜지에 더 가깝게 배치된다. 이러한 천공 수단은 좀더 구체적으로 폐쇄 벽을 통하는 음료 배출구들을 천공하기 위한 수단을 형성하며, 이러한 배출구들은 캡슐의 원심분리가 발생할 때 캡슐 외부로 음료가 전달되도록 배치된다. 천공 수단은 바람직하게는 플랜지로부터 0.5 와 12 mm 사이, 가장 바람직하게는 1 과 8 mm 사이 거리의 영역 내에 위치된다. 이러한 거리는 결과적인 배출구들이 원심분리 동안 재료들 덩어리 전체를 통하여 액체의 유동 경로를 생성하는 것을 확실히 한다.

바람직하게는, 이 천공 수단들이 폐쇄 벽의 방향으로 천공 벽으로부터 돌출되는 복수의 돌출형 (천공) 구성요소들에 의해서 형성된다. 천공 요소들은 바람직하게는 축방향으로 격실의 위에 위치되나 격실 내 음료의 상향 및 외향 유동 모두를 촉진하는 영역에서 폐쇄 벽 내에 음료 배출구들을 천공하기 위해서 중심 축에 대해서 둘레방향으로 오프셋된다. 또한 바람직하게는 이 천공 구성요소들은 적어도 하나의 원형 경로를 따라서 분포된다. 천공 구성요소들은 상기 경로를 따라서 균일하게 분포되어 배출구 벽에 균일하게 분포된 복수의 배출구들을 제공한다. 바람직하게는, 적어도 3 개의 구성요소들, 바람직하게는 적어도 4 개의 구성요소들이 제공된다. 가장 바람직하게는 천공 구성요소들의 수는 5 내지 30 사이에 포함된다. 천공 수단은 바늘들, 브레이드들 또는 콘들 또는 피라미드들로 만들어질 수 있다.

천공 벽은 천공 벽의 둘레부에 음료 배출구들을 또한 포함하고, 상기 배출구들은 격실의 위에 위치되고 천공 벽을 통한 음료의 배출을 위해서 폐쇄 벽이 천공되면 격실과 연통된다. 일 모드에서, 천공 수단을 통한 천공 배출구들이 제공된다. 또한 천공 배출구들이 천공 수단의 베이스에 또는 둘레에 분포될 수도 있다.

이 특징들은 재료 덩어리에 걸쳐 캡슐 내의 액체의 분포가 더욱 균일하게 하고, 재료들의 덩어리를 통한 용액 지름길들을 방지하고 따라서 재료의 브루잉, 예를 들어 커피 추출을 향상시킨다.

따라서, 가능한 일 모드에서 추가적인 천공 구성요소가 캡슐을 통한 중앙 개구부를 형성하도록 구성된다. 이 천공 구성요소는 바람직하게는 액체 인젝터의 삽입을 위해서 그리고/또는 캡슐의 격실 내에 액체를 공급하기 위해서 액체 유입구를 제공하도록 또한 구성된다. 음료 배출구들을 만들기 위한 천공 수단과 액체 유입구를 만들기 위한 추가적인 천공 수단은 바람직하게는 동일한 천공 벽에 존재한다. 결과적으로, 음료 배출구들과 액체 유입구의 천공들은 동일한 폐쇄 벽 상에 제공된다.

대안에 있어서, 추가적인 천공 수단을 위한 천공 구성요소, 또는 돌출형 구성요소가 제 1 폐쇄 벽과 상이한 제 2 폐쇄 벽을 천공하기 위해서 캡슐의 몸체, 예를 들어 몸체의 바닥 또는 측벽에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 2 폐쇄 벽은 제 1 폐쇄 벽의 반대측에 배치될 수 있다.

일반적으로, 상기 돌출형 천공 구성요소들 중 적어도 하나는 천공 벽을 통과하는 관통 구멍을 포함한다. 가능한 일 모드에서, 각각의 천공 구성요소는 천공 벽을 통과하는 관통 구멍을 포함한다.

바람직하게는, 적어도 하나의 폐쇄 벽이 기밀 멤브레인으로 형성된다. 더욱 바람직하게는, 캡슐의 폐쇄 벽과 몸체는 기밀하여 캡슐의 이용 (즉, 천공) 전에 이 재료들의 신선도에 영향을 줄 수도 있는 캡슐의 격실과 외부 환경 사이의 상당한 가스 이동이 없는 점을 확실히 한다. 더욱 바람직하게는, 격실은 또한 질소 및/또는 이산화탄소와 같은 불활성 가스 및 산소의 잔존량을 함유하거나 또는 산소를 전혀 함유하지 않는다.

기밀 멤브레인은 알루미늄 및/또는 중합체들로 만들어진다.

캡슐은 음료를 필터링하기 위한 필터를 더 포함할 수도 있다. 필터는 바람직하게는 천공 벽으로부터 분리된 구성요소이다. 필터는 바람직하게는 횡방향으로 (즉, 축 (I) 에 실질적으로 수직하게) 격실의 위에서 연장된다. 필터는 예를 들어 천공 벽에 인접하게 배치될 수도 있다. 필터는 상기 벽의 외측 또는 내측일 수도 있다. 필터는 부드러운 그리고/또는 탄성적인 직물 (직조 또는 비 직조) 또는 필터 종이와 같이 천공력들의 하에서도 저항하거나 변형되는 재료로 만들어진다.

돌출부들 또는 채널들이 플랜지의 상부; 플랜지 상에 직접적으로, 또는 몸체의 플랜지에 연결된 폐쇄 벽 및/또는 천공 벽의 플랜지들 부분들 상에 제공될 수 있다. 바람직하게는, 돌출부들 및/또는 채널들의 깊이가 0.02 내지 0.5 mm, 좀더 바람직하게는 0.05 내지 0.3 mm 이다.

캡슐의 몸체 및 천공 벽이 알루미늄 및/또는 중합체, 예를 들어 PP, PE, PA, PET, PLA, 생분해성의 중합체, 예를 들어, 녹말 기반의 재료 또는 다당류들 및 이들의 조합들에 의해서 형성될 수 있다.

폐쇄 벽은 바람직하게는 예를 들어 알루미늄 또는 중합체, 예를 들어 PE, PET, PP 및 이들의 조합들 또는 금속화된 생분해성 중합 포일, 예를 들어, 폴리하이드록시부티레이트-메탈-셀로판의 얇은 멤브레인이다. 상기 멤브레인은 10 과 300 마이크론 사이, 좀더 바람직하게는 20 과 150 마이크론 사이에 포함된 두께를 가질 수도 있다.

일 모드에서, 천공 수단과 폐쇄 벽은 천공된 구멍을 통한, 예를 들어 천공된 구멍들과 천공 수단의 표면 사이의 한정된 간극에 필터링 효과를 제공하도록 구성된다. 이를 위해서, 천공 수단은 바람직하게는 복수의 리지들 또는 절두형 피라미드들로서 형성되고 폐쇄 벽은 20 과 120 마이크론 사이 두께의 알루미늄 호일 또는 10 과 60 마이크론 사이 두께의 PP 또는 PE 와 같은 중합체 호일 또는, 20 과 120 마이크론 사이에 포함된 전체 두께의 알루미늄과 중합체 (PE 또는 PP) 의 적층체 또는 알루미늄과 필터 종이의 적층체 중에서 선택된다. 이 경우에, 추가적인 또는 별개의 필터 층은 필요하지 않다.

본 발명은 또한 음료를 제조하기 위한 원심분리식 브루잉 장치 내에서의 상기 캡슐의 용도에 관한 것이다.

본 발명은 또한 앞에서 언급된바와 같은 캡슐을 이용하여 원심분리식 브루잉 장치 내에서 음료를 제조하기 위한 방법에 관한 것이고, 이 방법은:

- 캡슐의 격실에 액체를 공급하는 것과,

- 캡슐의 중심 축 (I) 둘레로 상기 캡슐을 회전시켜 상기 캡슐을 통과하는 액체에 원심력을 생성하여 음료를 이와 같은 원심력에 의해서 상기 캡슐 외부로 가압하는 것을 포함하며, 횡방향 폐쇄 벽 및/또는 천공 벽 상에 압력을 가함으로써 상기 캡슐의 폐쇄 벽을 천공하는 단계를 포함하고, 이러한 압력은 상기 천공 수단에 의해서 폐쇄 벽을 천공하는데 효과적이다.

본 발명의 방법에 있어서, 캡슐의 장치 내 삽입 전에, 또는 장치 내에 있을 때, 천공 벽 또는 폐쇄 벽에 상대적으로 움직이고 천공 벽 또는 폐쇄 벽과 접촉하는 장치의 부분에 의해서 압력이 기계적으로 가해지고, 상기 부분은 또한 회전식으로 가동하여 원심분리 동안에 상기 캡슐과 함께 회전된다.

본 발명은 첨부된 청구항들에 의해서 전체적으로 정의된다.

본 발명의 추가적 특징들이 도면들의 상세한 설명에서 나타날 것이다.

도 1 은 도 2 의 선 A-A 를 따른 본 발명의 캡슐의 단면도이고;
도 2 는 제 1 모드에 따른 본 발명의 캡슐의 평면도이고;
도 3 은 도 1 및 도 2 의 캡슐의 상세도이고;
도 4 는 원심분리식 브루잉 장치 내에 있는 도 1 내지 도 3 의 캡슐을 도시하고;
도 5 는 제 2 모드에 따른 본 발명의 캡슐의 단면도이고;
도 6 은 도 5 의 캡슐의 상세도이고;
도 7 은 원심분리식 브루잉 장치 내에 있는 도 5 및 도 6 의 캡슐을 도시하고;
도 8 은 제 3 모드에 따른 본 발명의 캡슐의 단면도이다.

캡슐의 제 1 모드가 도 1 및 도 2 에 도시된다. 이 제 1 모드에 따른 캡슐 (1A) 은 격납 벽들, 즉 바닥 벽 (3) 및 측벽 (4) 을 갖는 몸체 (2) 를 포함한다. 상기 몸체는 전체적으로 컵-형상일 수 있다. 둘레 플랜지 (5) 는 측벽 (4) 의 상부 부분으로부터 외부방향으로 연장된다. 개구 (6) 는 상기 플랜지의 내측 가장자리에 의해서 규정된다. 이러한 개구는 원형일 수도 있다. 그러나, 개구의 단면은 반드시 원에 한정될 필요는 없고 격납 벽들의 형상에 의존하여 타원 또는 다각형일 수 있다. 따라서, 플랜지는 개구를 둘러싸는 원형의 경계를 형성한다. 따라서 상기 몸체는 계량된 양의 분쇄된 커피와 같은 음료 재료를 수용하기 위한 중심 축 (I) 의 격실 (7) 을 형성한다. 격실 (7) 은 플랜지 (5) 상에 시일링될 수도 있는 폐쇄 벽 (8) 에 의해서 폐쇄된다. 격실 (7) 은 따라서 격납 벽들 (3, 4) 및 폐쇄 벽 (8) 에 의해서 한정된다.

천공 벽 (8) 이 또한 폐쇄 벽 (8) 의 근처에 제공된다. 특히, 천공 벽 (9) 은 폐쇄 벽 (8) 을 덮고, 폐쇄 벽의 시일링 부분 위에 중첩되어 플랜지 (5) 에 시일링된다.

천공 벽 (9) 은 일련의 돌출형 구성요소들 (10, 11, 12, 13, 15) 과 같은 천공 수단을 포함한다. 이 구성요소들은 스파이크들, 날들, 바늘들, 피라미드들 등과 같은 다양한 형상을 취할 수도 있다. 이들은 바람직하게는 중심 축 (I) 보다는 플랜지에 더 근접하게 위치된다. 좀더 바람직하게는, 이들은 플랜지의 가장자리로부터 시작되는 개구의 반경 (R) 의 첫 번째 1/3, 가장 바람직하게는 첫 번째 1/4 을 나타내는 제 1 길이 부분 내에 위치된다. 천공 구성요소들 (10-15) 의 둘레 위치는, 원심분리의 효과에 의해서, 즉 캡슐이 중심 축 (I) 둘레로 고속 회전으로 구동될 때, 음료 또는 액체 추출물의 방출을 가능하게 하는 음료 배출구들을 폐쇄 벽 (8) 내에 제공하기 때문에 중요하다.

천공 구성요소들 (10-15) 은 바람직하게는 원형 경로를 따라서 분포된다. 그러나, 이 구성요소들의 다른 분포가 가능하다. 구성요소들의 수는 3 부터 50 까지 변할 수도 있다. 바람직한 수는 4 와 20 사이에 포함된다. 너무 많은 수의 구성요소들은 과도한 천공력을 요구할 것이고 한편 너무 적은 수는 회전동안 재료들 내 불일정한 액체 분포 및 캡슐 내 질량들의 발생가능한 불균형 및 결과적으로 장치의 발생가능한 진동들 및 소음들을 유발할 수도 있다.

일반적으로, 천공 구성요소들의 단면은 바람직하게는 작고, 특히 0.1 과 5 mm², 좀더 바람직하게는 0.5 와 2 mm² 사이에 포함된다. 여기서, 단면은 폐쇄 벽 내에 개구를 제공할 수 있는 구성요소들의 횡방향 평면에서 더 큰 단면이다. 천공 구성요소의 축방향 길이는 2.5 와 15 mm, 좀더 바람직하게는 3 과 8 mm 사이에 포함될 수 있다. 천공 수단은, 특히 구성요소들의 수가 많을 때 (예를 들어, 10 개의 구성요소들을 초과) 폐쇄 벽에 가해지는 천공력들을 감소시키기 위해서 상이한 길이들의 천공 구성요소들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 두 개의 일련의 상이한 길이들의 천공 구성요소들이 이용될 수 있다.

천공 벽은 폐쇄 벽에 대해서 특정한 거리를 두고 배치되어 좁은 공간 (16) 에서 구성요소들 (10-15) 의 돌출을 가능하게 한다. 천공 수단은 바람직하게는 플랜지 (5) 의 가장자리로부터 0.5 와 12 mm 사이, 가장 바람직하게는 1 과 8 mm 사이의 떨어진 영역 내에 위치된다. 여기서 폐쇄 벽의 천공은 천공 벽 상에 기계적 압력을 가함으로써 폐쇄 벽의 방향으로의 천공 벽의 변형에 의해서 행해진다. 천공 벽은 중앙의 융기된 영역 (17), 내려간 플랜지 영역 (18) 및, 처음의 두 영역들 (17, 18) 을 서로 연결하는 점진적으로 상승하는 고도의 전이 영역 (19) 을 갖는 볼록 부재로서 형성된다. 전이 영역 (19) 은 두 개의 다른 영역들 (18, 21) 의 두께에 비교하여 감소된 두께로 형성될 수도 있다. 전이 영역 (19) 은 또한 폐쇄 벽 방향으로의 천공 벽의 변형을 촉진하기 위해서 콘서티나 또는 벨로우즈 형으로서 형성될 수도 있다.

천공 벽은 캡슐 외부로 음료를 배출하기 위한 관통 구멍들 (20) 을 포함한다. 이러한 구멍들은 천공 구성요소들 (10-15) 의 각각 또는 단지 일부를 통해서 제공될 수도 있고 이러한 경우에 중공 바늘들과 같이 형성된다. 이 구멍들은 또한 천공 구성요소들의 단면에 인접하여 그러나 외부에 위치될 수도 있다. 구멍들의 수는 천공 구성요소들의 수보다 적거나 동일하거나 또는 더 클 수 있다.개구들의 단면은 재료들, 예를 들어 분쇄된 커피의 평균 입자 사이즈보다 적을 수 있고, 따라서 천공 벽의 인-빌트 (in-built) 필터를 형성한다. 구멍들의 단면은 또한 평균 입자 사이즈보다 더 클 수도 있다.

별개의 필터 (21) 가 음료의 필터링을 확실하게 하기 위해서 제공될 수도 있다. 필터 (21) 는 도 3 에 도시된 바와 같이 천공 벽에 인접한 위치에 그리고 이 벽에 대해서 외측과 같은 상이한 위치에 배치될 수도 있다. 상이한 가능한 모드들에서, 필터는 격실 (7) 내에 또는 폐쇄 벽과 천공 벽 사이의 공간 (16) 내에 위치된다. 필터는 종이 또는 직조되거나 또는 직조되지 않은 (천연 및/또는 합성) 섬유 또는 이들의 조합에 의해서 만들어질 수도 있다.

캡슐은 플랜지에 방사방향 채널들 (23) 및/또는 돌출부 (22) 와 같은 음료 유동 가이드 구조체를 더 포함할 수도 있다. 이러한 음료 유동 가이드 구조체는 천공 벽의 외측 표면에 제공될 수 있다. 또한 가이드 구조체는 폐쇄 벽 (8) 과 천공 벽 (9) 사이 또는 폐쇄 벽 (8) 과 몸체 (2) 사이의 플랜지에 또는 몸체의 플랜지 (5) 의 바닥 측에 형성될 수도 있다. 일반적으로, 채널들 및/또는 돌출부들은 낮은 깊이 (축방향 치수) 의 것이어서 플랜지에서 음료 유동이 충분히 적게 억제되게 한다. 바람직하게는, 깊이가 0.02 내지 0.5 mm 사이이고, 좀더 바람직하게는 0.05 내지 0.3 mm 사이이다.

채널들 및/또는 돌출부들의 치수는 캡슐 내에서 압력 구배를 형성하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우에, 채널들 및/또는 돌출부들에 의해서 형성된 개구 영역들을 통한 압력 손실은 배출구들 (20) 및 필터에 의해서 생성되는 압력 손실보다 적다.

이제 원심력 브루잉 장치 내의 캡슐의 작동이 도 4 와 관련하여 설명된다. 캡슐이, 특히 캡슐의 몸체를 적절하게 참조하여 형성되고 치수 지워진 회전식으로 장착된 캡슐 홀더 (31) 내에 삽입된다. 액체 경계 부재 (32) 가 캡슐의 천공 벽 (9) 을 안쪽으로 변형시키는 방식으로 상기 벽에 접촉된다. 결과적으로, 폐쇄 벽이 많은 둘레 위치들 (24) 에 있는 천공 요소들 (10-15) 에 의해서 천공된다. 동시에, 또한 중앙 유입구가 천공 벽과 폐쇄 벽을 통하여 중앙 인제터 (33) 의해서 천공될 수도 있다. 천공 벽은 상대적으로 부드러운 또는 열 및/또는 액체 유연화 재료로 형성되어 인젝터 (33) 와 접촉상태로 액체 기밀성을 제공할 수 있다.

캡슐 홀더 (31) 및 액체 경계 부재 (32) 에 의해서 형성된 브루잉 유닛은 캡슐을 고정적으로 유지한다. 특히, 액체 경계 부재 (32) 의 둘레 핀칭부 (34) 는 캡슐의 플랜지와 고정된 방식 또는 스프링-바이어스 방식으로 접촉한다. 캡슐의 플랜지는 이러한 핀칭부와 캡슐 홀더의 지지부 (35) 사이에서 핀칭된다. 돌출부들 및/또는 채널들이 플랜지에 존재하고 있으므로, 간극이 유지될 수 있어 원심력을 받은 음료가 핀칭된 플랜지를 통해서 배출될 수 있도록 한다.

음료 추출을 실행하기 위해서, 브루윙 유닛은 회전식 모터 (51) 에 의해서 고속 회전 (예를 들어, 500 내지 10000 rpm) 으로 구동되고, 액체가 인젝터 (33) 를 통해서 캡슐 내에 공급된다. 이러한 액체는 레저보 (36) 로부터 나오고 중력 또는 펌프 (도시 안됨) 에 의해서 액체 히터 (37) (예를 들어 서모블록 (thermo-block), 카트리지 히터 또는 보일러) 내를 순환한 가열된 물일 수도 있다. 브루잉 유닛이 회전함에 따라 음료 재료들 덩어리가 격납 벽들의 내측 둘레에 압착되고 액체가 결과적으로 압착된 덩어리를 통과하고 재료들과 상호작용하여 음료 또는 액체 추출물을 형성한다. 이러한 음료는 천공 벽에 제공된 구멍들 (20) 을 통해서 들어가 원심적 유동 (F) 으로 채널들 (23) 을 통해서 수집기 (38) 의 충돌 벽에 대해서 분출된다. 음료는 다음으로 음료 덕트 (39) 를 거쳐서 수집된다.

도 5 와 도 6 은 본 발명의 캡슐의 제 2 가능한 모드를 도시한다.

이 캡슐에서, 폐쇄 벽 (8) 은 캡슐을 폐쇄하도록 캡슐의 몸체 (2) 의 플랜지 (5) 에, 예를 들어 가스기밀 방식으로 연결된다. 천공 벽 (9) 은 폐쇄 벽 (8) 과 재료들을 위한 공동 사이에 제공된다. 이러한 벽 (9)은, 예를 들어 몸체의 공동 내에 시일링되고 그리고/또는 누름-체결되는 인서트의 형태일 수도 있다. 천공 벽은 천공 구성요소들 (40, 41) 또는 돌출형 구성요소들을 구비한다. 이 구성요소들은 두 개의 벽들 사이에 존재하는 중간-공간 (16) 내에서 폐쇄 벽 (8) 을 향하여 지향된다. 천공 벽은 천공-구멍들 (20) 을 구비하고, 예를 들어 천공 구성요소들을 통하도록 제공된다. 필터 (21) 가 또한 제공되어 천공-구멍들을 덮는다. 필터는 천공 벽과 재료들 사이에 배치될 수도 있다. 필터는 중간-공간 (16) 을 가로질러 배치될 수도 있다는 점이 인식되어야 한다. 앞의 실시형태와 유사한 방식으로, 돌출부 (22) 및/또는 채널들이 캡슐의 플랜지 상에 원심력을 받은 음료를 위한 간극을 규정하기 위해서 제공된다. 이러한 돌출부 (22) 및/또는 채널들은 폐쇄 벽 (8) 의 표면 상에 또는 몸체의 플랜지 (5) 의 표면 상에 형성될 수도 있다. 플랜지의 표면 상일 때, 이 구조체는 바람직하게는 플랜지에서 폐쇄 벽 (8) 을 단순히 변형하거나 통과함으로써 위로 돌출된다. 예를 들어, 벽 (8) 은 알루미늄, 알루미늄-플라스틱의 적층 또는 플라스틱과 같은 얇은 가요성 포일일 수도 있다.

도 7 에서, 음료 브루잉 장치의 브루잉 유닛 내에 삽입된 제 2 모드에 따른 캡슐 (1B) 이 도시된다. 폐쇄 벽 (8) 은 폐쇄 벽 (8) 과 접촉하고 폐쇄 벽 (8) 을 변형하는 액체 경계 부재 (32) 의 효과에 의해서 내측 벽 (9) 의 천공 구성요소들 (40, 41) 에 대해서 천공되어 진다. 폐쇄 벽 (8) 은 폐쇄 벽 (8) 이 돌출 구성요소들의 베이스에 도달할 때까지 내측으로 변형된다. 원심력을 받은 액체 추출물은 폐쇄 벽과 액체 경계 부재 사이로 그리고 캡슐의 플랜지에 제공된 채널들 (23) 을 통해서 브루잉 유닛을 떠난다.

도 8 은 추가적인 천공 수단 (50) 이 폐쇄 벽 (8) 내에 중앙 유입 구멍을 제공하기 위해서 천공 벽 상에 제공된다. 유입 구멍은 따라서 천공 벽 및/또는 폐쇄 벽의 상대적 변형에 의해서 제공된다. 천공 수단 (50) 은 장치의 인젝터에 의해서 적어도 부분적으로 접촉될 수 있는 관형 부분을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 인젝터와 관형 부분은 이들의 치수와 형상의 밀착 합치에 의해서 액밀 접촉을 형성할 수 있다.

가능한 변형예 (도시 안됨) 에 있어서, 천공 수단과 폐쇄 벽은 천공된 구멍들의 필터링을 제공하도록 구성된다. 필터링 효과는 폐쇄 벽의 천공된 구멍들의 가장자리와 천공 수단의 외측 표면 사이에서 얻어진다. 천공 수단은 따라서 복수의 리지들 (ridges) 및/또는 절두형 피라미드들로 형성될 수도 있다. 폐쇄 벽은 바람직하게는 천공 수단과 근접하게 매치되어 (match) 캡슐의 외부로 고체들의 방출을 생성하는 아주 큰 구멍들을 생성하지 않는 벽이다. 특히, 폐쇄 벽은 20 내지 120 마이크론 두께의 알루미늄 호일 또는 10 내지 60 마이크론 두께의 PP 또는 PE 와 같은 중합체 호일 또는 알루미늄과 중합체 (PE 또는 PP) 의 적층체 또는 20 내지 120 마이크론 전체 두께의 알루미늄과 필터 종이의 적층체 중에서 선택된다.

원심력의 결과인 캡슐 내 액체 또는 가스의 내부 압력을 이용하여 천공 벽 및/또는 폐쇄 벽의 상대적 변형을 유발하여 폐쇄 벽의 천공으로 일으키는 해결책과 같은 캡슐의 다른 가능한 변형예들이 가능하다는 점이 인식되어야 한다. 다른 변형예에서, 압력이 공기와 같은 가스를 압력 하에서 폐쇄 벽 및/또는 천공 벽 상에 가압함으로써 얻어질 수 있다.

Claims (18)

1. 특히, 액체를 캡슐 내에 공급하고 상기 캡슐을 중심 축 (I) 을 따라서 회전시켜 캡슐을 통과하는 액체 상에 원심력을 생성하여 상기 원심력으로 음료를 상기 캡슐 밖으로 가압함으로써 원심분리식 브루잉 장치 (30) 에서 음료를 제조하기 위해 구성된 캡슐 (1A, 1B) 로서,
   격납 벽들 (3, 4), 폐쇄 벽 (8) 에 의해서 폐쇄되고 음료 재료들을 담는 격실 (7) 을 형성하는 중심 축 (I) 의 주 개구 (6), 및 상기 개구를 둘레에서 경계 짓는 플랜지 (5) 를 포함하는 몸체 (2) 를 포함하고,
   상기 폐쇄 벽 (8) 에 근접하게 위치되고, 횡방향의 상기 폐쇄 벽 (8) 및/또는 천공 벽 (9) 상에 압력이 가해질 때 상기 폐쇄 벽을 천공하기 위한 천공 수단 (10-15, 40, 41) 을 포함하는 천공 벽 (9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 캡슐.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 폐쇄 벽 (8) 은 상기 격실 (7) 을 폐쇄하기 위해 상기 천공 벽 (9) 과 상기 음료 재료들 사이에 배치되는, 캡슐.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 천공 벽 (9) 은 상기 격실 (7) 을 상기 폐쇄 벽으로부터 분리하기 위해 상기 음료 재료들과 상기 폐쇄 벽 (8) 사이에 배치되는, 캡슐.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 천공 수단 (10-15, 40, 41) 은 상기 중심 축 (I) 보다 상기 몸체 (2) 둘레의 상기 플랜지 (5) 에 더 가깝게 배치되는, 캡슐.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 천공 수단 (10-15, 40, 41) 은 상기 천공 벽 (9) 으로부터 상기 폐쇄 벽 (8) 의 방향으로 돌출하는 복수의 돌출형 구성요소들 (elements in relief) 에 의해서 형성된, 캡슐.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 천공 구성요소들은 원형 경로를 따라서 분포되는, 캡슐.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   적어도 3 개의 천공 구성요소들, 바람직하게는 4 개의 천공 구성요소들이 제공되는, 캡슐.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 천공 벽 (9) 은 천공 벽의 둘레부에 음료 배출구들 (20) 을 포함하고, 상기 음료 배출구들은 상기 격실 (7) 위에 있고 상기 천공 벽을 통한 음료의 방출을 위한 상기 폐쇄 벽의 천공 시에 상기 격실과 연통하는, 캡슐.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   적어도 하나의 추가적인 천공 수단 (50) 은 상기 폐쇄 벽의 천공 시 상기 캡슐 내에 중앙 개구를 제공하도록 구성된, 캡슐.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 추가적인 천공 수단 (50) 은 동일 천공 벽 (9) 상에 존재하는, 캡슐.
11. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 돌출형 천공 구성요소들 중 적어도 하나는 상기 천공 벽을 통과하는 관통-구멍 (20) 을 포함하는, 캡슐.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폐쇄 벽(들) (8) 은 기밀 멤브레인(들)로 형성된, 캡슐.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폐쇄 벽 (8) 은 알루미늄 및/또는 중합체들로 형성된, 캡슐.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    음료를 필터링하기 위한 필터 (21) 를 포함하는, 캡슐.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 필터 (21) 는 상기 천공 벽에 제공된 관통-구멍들 (20) 의 하류에 배치되는, 캡슐.
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    돌출부들 (22) 및/또는 채널들 (23) 이 상기 플랜지 (5) 상에; 상기 플랜지 상에 직접적으로, 또는 상기 몸체의 상기 플랜지 (5) 에 연결된 상기 폐쇄 벽 (9) 및/또는 천공 벽 (8) 의 플랜지들의 부분들 상에 제공되는, 캡슐.
17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 캡슐의 이용에 의해서 원심분리식 브루잉 장치에서 음료를 제조하기 위한 방법으로서,
    - 상기 캡슐의 상기 격실에 액체를 공급하는 것과,
    - 상기 캡슐의 중심 축 (I) 둘레로 상기 캡슐을 회전시켜 상기 캡슐을 통과하는 액체에 원심력을 생성하여 음료를 이와 같은 원심력에 의해서 상기 캡슐 외부로 가압하는 것을 포함하며, 횡방향 상기 폐쇄 벽 및/또는 상기 천공 벽 (10-15, 40, 41) 상에 압력을 가함으로써 상기 캡슐의 상기 폐쇄 벽 (8) 을 천공하는 단계를 포함하는, 방법.
18. 제 14 항에 있어서,
    상기 캡슐의 상기 장치 내 삽입 전에, 또는 상기 장치 내에 있을 때, 상기 천공 벽 또는 폐쇄 벽에 상대적으로 움직이고 상기 천공 벽 또는 폐쇄 벽과 접촉하는 상기 장치의 부분에 의해서 상기 압력이 기계적으로 가해지고, 상기 부분은 또한 회전식으로 가동하여 원심분리 동안에 상기 캡슐과 함께 회전되는, 방법.

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