KR100763356B1 - 휘프 음료수 조합용 카트리지 - Google Patents

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Abstract

카트리지 안으로 수성 매질을 유입하는 유입구(4)와, 1개 이상의 음료수 원료를 함유하는 구획실(9) 및, 음료수 원료에서 생성된 음료수를 배출하는 토출구(5)를 구비하는; 1개 이상의 음료수 원료를 함유하고 공기/물 불침투성 재료로 형성된 카트리지(1)에 있어서: 사용 시에, 1개 이상의 공기 유입구에서 나온 공기가 복수의 소형 버블로서 음료수와 혼합되도록, 상기 카트리지는, 토출구 전(前) 또는 토출구에 음료수 흐름로에서, 음료수를 분출하는 수단(16)과, 1개 이상의 공기 유입구(18) 및, 음료수 분출 압력을 저하시키는 수단(17)을 포함한다.
음료수 조합 원료, 음료수 분출, 카트리지, 토출구, 분출구, 버블, 구운 가루커피.

Description

휘프 음료수 조합용 카트리지{CARTRIDGE FOR THE PREPARATION OF WHIPPED BEVERAGES}
본 발명은 휘프 음료수 조합용 카트리지에 관한 것으로서, 특히 대체로 공기/물 불침투성 물질로 형성되고 1개 이상의 음료수 조합용 원료를 함유하는 밀봉 카트리지에 관한 것이다.
종래, 개별 공기 불침투성 팩키지에 음료수 조합 원료를 밀봉하는 것이 제안되어져 있다. 예를 들면, 콤팩트한 가루 커피(ground coffee)를 함유한 카트리지 또는 캡슐은 일반적으로 "에스프레소(espresso)"머신인 임의적인 커피 제조기에 사용되는 것으로 알려져 있다. 상기 커피 머신을 사용하는 커피 생성에서는, 커피 카트리지가 대체로 카트리지를 통한 압력을 받고 지나가게 하여서, 가루 커피로부터 방향성 커피 성분을 추출하여 커피 음료를 생성한다. 일반적으로, "에스프레소"커피의 생성에서는, 약25초의 송풍시간이 약6x105Pa 이상의 압력에서 사용된다.
카트리지를 통한 중력 힘으로 고온수가 안에서 흐르는 구운 가루 커피(roast and ground coffee)를 함유한 카트리지도 알려져 있다. 영국특허 제1,397,116호는 이러한 일반적인 타입의 카트리지를 개시하고 있다.
EP-A-0272922호는 구운 가루 커피와 같은 적어도 1개 음료수 조합 원료를 함유한 팩키지를 개시하였다. 양호한 실시예에서, 팩키지는 대체로 공기/물 불침투성 물질로 형성되며, 음료수 원료를 함유한 구획실과 배출 수로를 가진 밀봉체를 포함하며, 상기 구획실과 배출 수로는 사용 시에 음료를 여과하여 외부 필터의 필요가 없어진 방식으로 협력동작하는 것이다.
또한, EP-A-0272922호는 송풍 영역에 음료수 함유 팩키지를 위치설정하는 동작과, 팩키지 내로 물을 도입하는 수단을 통해 물을 유입하는 동작과, 음료수 원료와 물을 혼합하는 동작과, 팩키지에 형성된 토출구를 통해 형성된 음료를 수집하는 동작을 포함하는 방법도 기술하고 있다.
EP-A-0272922호에 기술된 음료수 팩키지는 주로 자동적으로 또는 반자동적으로 팩키지를 처리하는 음료수 조합 머신(beverage preparation machine)에 사용되는 성질의 것이다. 이러한 타입의 머신은 EP-A-0334572호에도 기술되어 있다. 팩키지는 분말 쵸코렛, 분말 커피, 또는 분말 수프와 같은 1개 이상의 분말형 음료수 조합 원료, 또는 구운 가루 커피, 또는 잎 차를 함유할 수 있는 것이다.
EP-A-0272922호에 기술된 머신은 2x105Pa보다 못한 상대적으로 낮은 저압력에서 작동하여, "에스프레소"와 동일한 세기의 커피 음료를 획득할 수 있는, 구운 가루 커피를 함유한 팩키지에 도입되는 물의 량을 변경하더라도, 그것은 이러한 압력에서 커피음료에 가스를 합체하여 "에스프레소"커피의 형태 구조와 외관을 갖는 음료를 제공할 수 없는 것이다.
EP-A-0638486호는 휘프 음료수(whipped beverages)를 생성할 수 있는 상대적으로 낮은 압력에서 동작하는 카트리지를 기술한 것이다. 카트리지는 1개 이상의 음료수 원료를 함유하며, 수성 매질(aqueous medium)의 유입용 유입구 또는 1개 이상의 음료수 원료를 함유한 구획실과, 음료수 원료(들)로부터 생성된 음료수용 토출구와 상기 음료수를 내몰도록 토출구에 앞서 음료수의 통로에 설치된 휘프 수단(whipping means)을 포함한다. 휘프 수단은 일반적으로 예를 들어 EP-A-0334573호에 기술된 바와 같은 타입의 머신인 음료수 조합 머신에 외부 구동기와 결합하는데 채택되는 임펠러를 포함한다.
"에스프레소"커피가 EP-A-0638486호에 기술된 바와 같은 방법과 카트리지를 사용하여 생성되더라도, 이러한 해결방식은 비용이 많이 소요되는 EP-A-0334573호에 기술된 바와 같은 음료수 조합 머신의 개조를 요망하는 것이다. 따라서, 아직은 예를 들어 2x105Pa에 이르는 상당히 낮은 압력에서 간단하고 유효한 방식으로 "에스프레소" 커피를 생성하기에 적절한 수단을 그대로 요망하고 있다.
따라서, 본 발명은 카트리지가 카트리지 내로 수성 매질의 유입을 위한 유입구와, 일 음료수 원료 또는 복수 음료수 원료를 함유하는 구획실과, 음료수 원료로부터 생성된 음료수용 토출구를 구비하는, 1개 이상의 음료수 원료를 함유하고 대체로 공기/물 불침투성 재료로 형성되는 카트리지에서, 상기 카트리지는, 토출구 전에 또는 토출구에서의 음료수 흐름로에서, 음료수를 분출하는 수단과, 적어도 1개의 공기 유입구와, 분출 음료수의 압력을 저하시키는 수단을 포함하고, 사용 시에, 적어도 1개의 공기 유입구로부터의 공기가 복수의 작은 버블로서 음료수에 통합되는 것을 특징으로 하는 카트리지를 제공하는 것이다.
본원에 사용된 "카트리지"용어는 1개 이상의 음료수 원료를 함유하고, 그로부터 음료수가 생성되는 임의적인 팩키지(package), 색(sachet) 또는 저장기(receptacle)를 의미하는 것으로 기술한 것이다.
사용 시에, 본 발명의 카트리지는 그를 관통하는 압력하에 물을 구비한다. 일반적으로, 음료수 원료를 함유한 구획실 내의 압력은 0.7 내지 2.0x105Pa 범위에 있다.
일반적으로, 음료수를 분출하는 수단은 음료수의 흐름로에 제한부, 양호하게는 1개 이상의 제한 홀(restriction hole) 또는 분출구를 포함한다.
복수개의 분출은, 복수의 제한부가 예를 들어 복수의 제한 홀 또는 분출구가 음료수 흐름로에 함께 설치되는 경우에 발생할 수 있이다.
제한 홀 또는 분출구의 단면적은 일반적으로, 초 당 3 내지 20m, 양호하게는 초 당 8 내지 16m, 보다 양호하게는 초 당 약10m이상의 분출 음료수의 유량을 제공하는 것을 선택한다. 일반적으로, 단면적은 0.3mm2 내지 0.8mm2의 범위에 있다.
음료수의 압력저하를 발생하는 수단은 일반적으로 음료수의 팽창과 혼합동작의 발생을 허용하는 실(chamber) 또는 도관 개구를 포함한다.
1개 이상의 공기 유입구가 제공되고, 상기 공기 유입구는 일반적으로 음료수의 압력저하가 발생하는 실 또는 도관 개구로 대기압으로 있는 카트리지의 외측부에서 연결된 1개 이상의 협폭 통로를 포함한다. 양호하게, 공기 유입구는 제한 홀 또는 분출구에 가능한 근접하게 배치된다.
본 발명의 실시예에서, 표면은 토출구와 음료수 분출 수단과의 사이에서 음료수 흐름로에 설치되고, 그 위로 분출 음료수가 부딪친다. 음료수가 부딪치는 표면과 음료수 분출 통로와의 사이에 각도는 양호하게는 20도 내지 50도의 사이각 이며, 더욱 양호하게는 25도 내지 35도 이다. 분출 음료수가 부딪치는 표면은 필요에 따라서 예를 들어 복수의 리브, 홈, 또는 돌출부를 포함하는 결(texture)로 만들 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 공기 유입구에서 반출된 공기를 함유한 분출 음료수는, 2상 혼합물(two phase mixture)이 팽창하여 혼합관을 충진하고 공기 버블이 안에 형성된 혼합관을 지나가게 된다.
본 발명의 카트리지는 양호하게, 예를 들어 폴리프로필렌과 같은 성형 플라스틱재로 형성된 몸체를 가진다. 카트리지의 유입구 및/또는 유출구는 몸체를 성형하는 중에 유입구 및/또는 유출구에 성형되는 플라스틱재 플러그에 의해 닫혀진다. 선택적으로, 유입구 및/또는 유출구는 유입구 및/또는 유출구의 개방에 앞서 플라스틱재/금속 호일/플라스틱재로 이루어진 라미네이트 같은 예를 들어 알루미늄 호일 또는 라미네이트재인 대체로 공기/물 불침투성 재료로 덮여질 수 있다. 사용될 수 있는 특정한 예의 재료로는, 폴리프로필렌/알루미늄 호일/폴리에스테르 의 라미네이트 또는 폴리프로필렌의 레이어로 피복된 30 내지 60㎛ 범위에 두께를 가진 알루미늄 호일이 있다.
카트리지의 토출구는 음료수 조합 사이클 중에 예를 들어 EP-A-0334573호에 기술된 타입의 절단 및 천공 공구를 사용하여 준비될 수 있다.
다르게는, 유입구 및/또는 유출구가 개방되고, 카트리지에 외부 포장재가 제공된다. 예를 들어, 복수의 팩키지에는 수축 포장된 외부 레이어가 제공된다.
본 발명의 카트리지에서는, 음료수 조합 원료를 함유한 구획실과 유입구 사이에 소통이 양호하게 구획실에 액체 매질의 유입을 위해 그 안에 형성된 복수의 개구를 가지는 벽으로 구획실로부터 분리된 수로를 경유한다. 수로는 양호하게는 구획실의 1개 이상의 측부를 따라서, 보다 양호하게는 구획실의 3개 측부를 따라서 연장 형성된다. 벽에 개구는, 음료수 조합 원료를 통해 균일 배분된 액체 매질을 달성하는 방식으로 일반적으로 배열된 신장 슬롯형태로 이루어진다.
본 발명의 카트리지는 카트리지의 상부의 하부면의 적어도 일부분과 음료수 원료를 함유한 구획실과의 사이에 배치되는 필터를 구비하며, 1개 이상의 통로가 카트리지의 상부와 필터 사이에 형성되고, 통로는 토출구와 소통한다. 이러한 타입의 카트리지는 음료수 원료가 구운 가루 커피 일때에 특히 양호한 것이다.
필터는 양호하게 예를 들어 폴리에스테르의 부직포 섬유재와 같은 고 습윤강도를 가진 재료로 만들어진다. 사용될 수 있는 다른 재료에는 우븐 페이퍼 섬유를 함유하는 셀룰로오스재와 같은 물-불침투성 셀룰로오스재가 포함된다.
우븐 페이퍼는 폴리프로필렌, 폴리비닐크로라이드 및/또는 폴리에틸렌의 섬유가 혼합될 수 있다. 셀룰로오스재와의 상기 플라스틱재의 합체는 셀룰로오스재 열-기밀성을 이루게 한다. 또한, 필터재는, 팩키지의 상부의 하부면에 형성된 리브에 용이하게 밀봉되어, 토출구와 소통하는 1개 이상의 통로를 형성하도록 열 및/또는 압력으로 활성화되는 재료로 피복될 수 있다.
본 발명의 카트리지에 함유된 음료수 조합 원료는 양호하게 구운 가루 커피, 분말 쵸코렛, 및 개별 성향에 따르는 분말 밀크 또는 크림용기, 설탕 또는 인공 감미료 이다.
음료수 조합 원료를 함유한 구획실은 예를 들어 구운 가루 커피를 함유한 섹션과 분말 밀크나 크림을 함유한 다른 섹션으로 2개 이상의 섹션으로 분리되는 것이 안정적인 것으로 이해할 수 있다. 상기 배열에서는 분리 구획실로 액체 매체를 유입하는 수단이 특정한 원료를 여과 또는 분해하는 사양에 적절하게 변경하여야 한다.
본 발명의 카트리지는 구운 가루 커피로 채워질 때에 양호하게 단일 컵 조합용으로 2.5g 내지 10g의 구운 가루 커피, 양호하게는 4.5g 내지 7g의 커피를 함유한다. 그런데, 복합 서빙의 커피를 제공하는 카트리지는 적절한 량의 구운 가루 커피를 함유하는데, 그 예를 들면 5컵의 커피를 제공하는 팩키지는 20 내지 50g의 구운 가루 커피, 양호하게는 25 내지 30g의 커피를 함유할 것이다. 구운 가루 커피는 일반적으로 음료수 팩키지가 팩키지를 통과하는 물의 배분과 전달을 도와주도록 채워지면 콤팩트하게 된다.
본 발명의 카트리지에는 양호하게 1개 이상의 확인수단이 제공되어, 사용 시에 카트리지는 카트리지의 처리와 인식을 위해 배치되어 이것이 카트리지로의 수성 매질의 도입과 휘프 수단의 활성을 포함하는 교정 처리단계를 받게하는 머신에 의해 확인된다.
인식수단은 카트리지의 몸체에 형성되는 1개 이상의 면 특징을 포함한다. 예를 들면, 카트리지 몸체에는 음료수 조합 머신에 메카니칼 센서로 확인되는 1개 이상의 절취부(indent), 절결부, 돌출부 또는 홀이 설치되며, 메카니칼 센서에는 절취부, 절결부, 돌출부 또는 홀이 등록된다.
본 발명은 선택적으로, 예를 들어 카트리지의 몸체에 인쇄되는 바 코드, 카트리지에 관통 홀의 패턴, 카트리지에 인쇄되는 대비 톤 또는 칼러의 패턴, 또는 다른 칼러로 이루어진 다른 음료수를 함유하는 카트리지를 광학기기로 감지할 수 있는 시스템을 포함할 수 있다.
인식수단은 또한, 적절한 마그네틱 센서에 의해 판독되는 카트리지의 몸체에 적용되는 마그네트재로 이루어진 1개 이상의 스트립, 머신에 카트리지의 이동 시에 감지될 수 있는 유도 효과를 발생하는 카트리지 몸체에 적용되는 금속 호일의 1개 이상의 모양 또는 분할 구역, 또는 전기적으로 감지되는 카트리지 몸체에 형성된 1개 이상의 전기적 도전 구역을 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 카트리지는 소망에 따라서 예를 들어 구운 가루 커피 또는 잎 차와 설탕 및/또는 크림과 같은 1개 이상의 음료수 조합 원료를 함유한다. EP-A-0334573호는 인식수단을 포함하는 본 발명의 양호한 카트리지로부터 음료수 조합용으로 용이하게 채택될 수 있는 일 머신을 기재하고 있다. 상기 음료수 조합 머신으로 제조되는데 요망되는 개조로는 머신에 적절한 센서(들)만을 설치하는 것이며, 상기 센서(들)는 카트리지에 특정한 코드를 판독하여 컨트롤러에 신호를 보내어, 적절한 음료수 조합 사이클을 선택하여 휘프 수단을 활성화하게 설계되는 것이다.
센서는 예를 들어 메카니칼 센서, 옵티칼 센서, 마그네틱 센서, 전기센서 또는 전기유도 센서가 있다. 상기 머신은 양호하게 카트리지가 머신에 삽입됨에 따라서 자동적으로 동반되어 처리되도록 채택된다.
본 발명의 카트리지를 사용하는 음료수에 공기를 합체하여 거품 음료수를 생성한다. 이러한 방식으로 생성된 음료수가 예를 들어 휘프 쵸코렛, 카프치노와 에스프레소 타입 커피 이다. 양호하게, 음료수에 공기의 합체는, 양호하게 300㎛ 미만의 버블크기, 보다 양호하게는 10 내지 200㎛ 범위에 버블크기를 가진 버블로서 음료수에 합체되는 공기의 5 내지 35체적퍼센트, 보다 양호하게는 5 내지 10체적퍼센트의 것으로 된다. 일반적으로, 휘프 쵸코렛은 휘프 커피보다 그안에 공기의 체적퍼센테이지가 더 높게 합체된다.
본 발명을 첨부도면을 참고로 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 음료수 카트리지를 위에서 바라보고 나타낸 도면.
도2는 II-II선을 따라서 도1의 음료수 카트리지를 통해 절취된 단면도.
도3은 III-III선을 따라서 도1의 음료수 카트리지를 통해 절취된 단면도.
도4는 IV-IV단차선을 따라서 도1의 음료수 카트리지를 통해 절취된 단면도.
도5는 본 발명의 부가적인 음료수 카트리지를 위에서 바라보고 나타낸 도면.
도6은 V-V선을 따라서 도5의 음료수 카트리지를 절취하여 나타낸 단면도.
도7은 본 발명의 부가적인 음료수 카트리지를 위에서 보고 나타낸 도면.
도1 내지 도4에서, 본 발명의 카트리지는 도면번호 '1'로 나타내었다. 카트리지는 주로 성형 플라스틱재로 형성되고, 캡슐 내용물을 확인하도록 장식되거나 그 위에 적절한 확인체로 라미네이트가 이루어진 호일 또는 페이퍼를 가질 수 있는 상부(2)를 구비한다. 캡슐의 하부(3)는 알루미늄 호일 또는 라미네이트 호일로 형성된다.
카트리지(1)는 카트리지 사용 시에 유입구와 토출구를 덮고 있는 재료를 천공 또는 절단하여 형성된 유입구(4) 및 토출구(5)를 구비한다.
사용 시에, 압력을 받는 물은, 팩키지의 모서리를 따라서 형성된 수로(6)로 유입되는 유입구(4)를 경유하여 카트리지(1)에 유입되고, 그리고 슬롯(7)에 의해 카트리지 내의 구획실에 함유된 음료수 원료(8)와 소통한다. 상기 물은 구획실(9) 내부에 함유된 음료수 조합 원료와 혼합하여, 음료수 조합 원료를 거쳐 상방향으로 힘을 받게 된다. 물이 음료수 조합 원료를 통과하여 형성된 음료수는, 필터 페이퍼가 밀봉한 리브(12) 사이에 형성된 다수개의 통로 안으로 여과재(10)를 통해 지나간다. 리브(12)에 대한 여과재의 밀봉은 임의적인 회로단락을 방지하며, 모든 음료수가 필터를 통해 지나가게 한다. 통로(11)는 횡단 리브(도시 않음)에 의해 토출구로부터 원격진 단부에서 닫혀진다. 통로(11)에 의해 수집된 음료수는 화살표로 나타낸 방향으로 구역(14)에서 깔때기모양으로 집중되게 된다.
구역(14)에서 수집된 음료수는 제한 홀(16)에 의해 팽창실(17)에 연결된 개다리모양의 수집 공간 구역(15)을 지나간다. 음료수는 구역(14,15)에서 수집된 음료수의 배압에 의한 제한 홀을 통과하는 압력을 받게 된다. 카트리지의 음료수 함유 구획실 내의 압력은 일반적으로 0.7 내지 2x105Pa 범위에 있다. 제한 홀의 단면적은 초 당 약3 내지 20m, 바람직하게는 초 당 8 내지 16m, 보다 양호하게는 초 당 약10m의 음료수 분출 유량을 제공하도록 선택한다. 초 당 10m의 유속을 달성하기 위해서, 0.3mm2 내지 0.8mm2, 양호하게는 약0.45mm2 단면적의 제한 홀이 일반적으로 사용되어 12초에서 60ml 용량의 음료수를 공급한다.
분출 음료수가 안으로 공급되는 실(17)은 대기압으로 있으며, 신장 통로(19)에 의해 공기 유입구 구역(18)에 연결된다. 상기 실(17)은 팽창실로서 작용하며, 음료수 분출 압력의 감소로 공기가 공기 통로(19)를 경유하여 음료수와 통합된다. 제한 홀(16)을 통하여 흘러나오는 분출 음료수는 음료수 흐름로에 배치된 표면(20)과 부딪친다. 음료수와 부딪치는 표면(20)은 30 내지 35도의 사이각, 양호하게는 약33도의 사이각으로 있다. 표면(20)은 표면에서 절결된 복수의 그루브(21)를 갖는다. 그루브(21)에서의 분출 음료수의 충돌은, 음료수의 난류 발생과 복수의 분리 버블로서 그 곳에 있는 공기와 합체하는데 유용한 것이다. 표면(20)은 음료수의 통로 쪽으로 돌출된 돌출 설부(舌部)(22)의 1개 측에 형성된다.
돌출 설부(22)의 단부 근처에 음료수는 표면(20)과 충돌한 후에 토출구(5)로 통로(28)를 따라서 이동한다. 음료수 내의 버블 용량을 유지하기 위해서, 음료수의 수집에 따른 버블의 이산이 피해지도록 컵 또는 다른 저장체가 토출구에 가깝게 배치된다.
본 발명의 다른 카트리지를 도5와 도6을 참고로 설명한다. 변경 카트리지의 많은 부분은 도1과 도4의 카트리지와 동일하며, 유사 부분에 대한 표기는 유사 번호를 사용하여 나타내었다. 따라서, 음료수는 도1의 카트리지와 동일한 방식으로 도5의 카트리지에서 생성된다. 그렇게 생성된 음료수는 구역(14)에서 수집되어, 팽창실(42)로 제한 홀(41)에 의해 연결된 수집 공간 구역(40)을 지나간다. 수집 공간 구역(40)은 홀(hole)에 대한 유입부에서의 압력강하가 최소로 되도록 홀(41)로의 유입부에 인접하여 종 입구부(bell mouth)모양의 부분을 가진다. 음료수는 수집 구역(14,40)에서 음료수 배압(back pressure)에 의한 제한 홀(41)을 통하는 압력을 받게 된다.
안으로 분출 음료수가 공급되는 실(42)은 대기압으로 있으며, 협폭 신장 통로(44)에 의해 공기 유입구(43)와 연결된다. 공기 유입구(43)는 제한 홀(41)의 출구에 인접하여 배치된다. 상기 실(42)은 팽창실로서 작용하고, 음료수 분출 압력을 감소시키어서, 공기가 공기 통로(44)를 경유하여 음료수와 합체되게 한다. 제한 홀(41)에서 흘러나오는 분출 음료수는 약39도의 사이각으로 팽창실(42)의 표면과 부딪친다.
도1과 대비하여, 팽창실(42)의 측부는 대체로 완만한 형태로 이루어진다. 팽창실(42)은 협류(峽流)구역(45)으로 확장되고 그리고 토출구(47) 바로 앞에서 확대 수집구역(flared collecting area)(46)으로 더욱 확장된다. 토출구(47)에는 리브(48)가 설치되어 카트리지에서 유출될 때에 음료수가 분산 및/또는 튀겨지는 행위를 방지한다.
팽창실(42), 협류 구역(45) 및 수집 구역(46)의 일반적 모양과 구조는 완만한 흐름 곡선으로 이루어져서, 음료수가 토출구(47)로 이동할 때에 바람직하지 않은 난류발생을 방지하여, 토출구로의 최종단계의 음료수 이동 중에 버블이 분산되는 것을 막는다.
도7을 참고로 본 발명의 다른 카트리지를 설명한다. 도1 내지 도4, 또는 도5와 도6의 카트리지에서와 동일한 부분의 카트리지의 부분은 유사한 도면번호를 부여한다. 따라서, 음료수는 도1의 카트리지에서와 동일한 방식으로 도7의 카트리지에서 생성된다. 그렇게 생성된 음료수는 구역(14)에서 수집되어 팽창실(52)에 제한 분출구(51)에 의해 연결된 수집 공간 구역(50)을 통과한다. 수집 공간 구역(50)은 깔때기 모양으로 이루어져 있어서 제한 분출구(51) 내로 카트리지 방향으로 생성된 음료수가 집중되게 한다. 음료수는 수집 구역(14,50)에서 음료수 배압에 의해 제한 분출구(51)를 통한 압력을 받게 된다. 안으로 음료수가 공급된 실(52)은 대기압 상태에 있으며, 협폭 통로(54)에 의해 2개 공기 유입구(53)에 연결된다. 공기 유입구(53)는 팽창실(52) 방향으로의 분출구(51)의 출구(55)의 어느 일측에 배치된다. 상기 실(52)은 팽창실로서 작용하고, 그리고 음료수 분출 압력의 감소로, 공기는 공기 통로(54)를 경유하여 음료수와 합체 된다. 분출구(51)의 출구(55)로부터 흘러나오는 분출 음료수는 약49도의 사이각에서 출구 반대편에 있는 팽창실(52)의 표면과 부딪친다.
팽창실(52)은 일반적으로 활모양으로 이루어지며, 그 형태와 구조는 토출구(47)로 음료수가 이동함에 따른 바람직하지 않은 난류의 발생을 방지하는 완만한 흐름 곡선으로 이루어진다. 이러한 사실은 토출구(47)로의 음료수 이동의 최종단계 중에 버블의 분산을 방지한다. 토출구에는 리브(48)가 설치되어 카트리지로부터의 유출로 음료수가 분무 또는 튀기는 것을 방지한다.
도1 내지 도4, 또는 도5와 도6, 또는 도7을 참고로 설명된 카트리지는 슬롯을 길이방향으로 관통하여 예를 들어 EP-A-0334573호에 기술된 타입의 음료수 조합 머신에 삽입용으로 적절한 것이다.
카트리지에는 도1에 가장 잘 나타낸 바와 같이 카트리지의 일 측부 각을 따라서 성형된 치형부(teeth)(30)도 설치된다. 치형부(30)는 그 사이에 형성된 리세스(31)를 구비한다. 치형부(30)는 구동 메카니즘으로 치형부(30)의 결합에 의한 음료수 조합 머신을 통하여 카트리지가 구동되게 하는 기능을 한다.
치형부(30)가 설치된 모서리와 반대측에 있는 카트리지(1)의 측부 모서리는 그 위에 설치된 복수개의 페그(peg)(32,33,34,35)를 구비한다. 팩키지가 머신에서 구동됨으로서, 직립 페그(32,33,34,35)의 부재 또는 유재가 감지 아암(도시 않음)에 의해 감지된다. 만일 1개 이상의 페그(32,33,34,35)가 있지 않으면, 감지 아암이 다른 타입의 카트리지로 인식할 것이다. 감지 아암은 음료수 배급 머신용 제어 메카니즘에 팩키지에 페그의 부재 또는 유재에 관한 정보를 전달하는 음료수 조합 머신(도시 않음)에 스위치를 작동한다. 따라서, 카트리지에 페그(32,33,34,35)의 배열이 적절한 음료수 조합 상태를 선택하는 제어기로 카트리지 타입을 인식한다.
음료수 조합 머신이 적절한 음료수 조합 상태를 선택하였으면, 팩키지의 물 유입구(4)가 천공 또는 절단되고, 팩키지에 토출구(5)는 덮여지지 않고 그리고 토출구(5)를 원래 덮고 있는 호일(36)은 실(37) 둘레에 토출구쪽으로 뒤로 포개진다. 물은 음료수 원료를 함유한 구획실을 관통하는 압력을 받아 흐르게 되고 그리고 선택된 음료수가 팩키지의 토출구(5) 밑에 배치된 컵 또는 저장용기에 수집된다.

Claims (20)

  1. 카트리지 안으로 수성 매질을 유입하는 유입구와, 1개 이상의 음료수 원료를 함유하는 구획실(9) 및, 음료수 원료에서 생성된 음료수를 배출하는 토출구(5)를 구비하는; 1개 이상의 음료수 원료를 함유하고 공기/물 불침투성 재료로 형성된 카트리지(1)에 있어서:
    사용 시에, 1개 이상의 공기 유입구에서 나온 공기가 복수의 소형 버블로서 음료수와 혼합되도록, 상기 카트리지는, 토출구 전(前) 또는 토출구에 음료수 흐름로에서, 음료수를 분출하는 수단(16,41,51)과, 1개 이상의 공기 유입구(18,43,53) 및, 음료수 분출 압력을 저하시키는 수단(17,42,52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  2. 제1항에 있어서, 음료수 분출 수단은 음료수 흐름로에서 제한부(restriction)를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제한부는 1개 이상의 제한 홀(restriction hole) 또는 분출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제한 홀 또는 분출구는 0.3 내지 0.8mm2의 단면적을 갖는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  5. 제3항에 있어서, 음료수의 압력저하를 발생하는 수단은 음료수의 증가와 혼합동작이 일어나게 하는 실(chamber) 또는 도관 개구(conduit opening)를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  6. 제5항에 있어서, 표면(20)은 음료수를 분출하는 수단과 토출구 사이에서 음료수 흐름로에 포함되고, 분출 음료수는 상기 표면에 부딪치는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  7. 제6항에 있어서, 음료수가 부딪치는 표면과 분출 음료수의 통로와의 사이에 각도는 20도 내지 50도 사이각 인 것을 특징으로 하는 카트리지.
  8. 제7항에 있어서, 상기 사이각은 25도 내지 35도인 것을 특징으로 하는 카트리지.
  9. 제7항에 있어서, 분출 음료수가 부딪치는 표면은 결(texture)로 되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  10. 제9항에 있어서, 상기 표면은 복수의 리브, 그루브 또는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  11. 제10항에 있어서, 유입구와 토출구는 사용 시에 상기 카트리지에 유입구와 토출구를 형성하기에 앞서 공기/물 불침투성 재료로 덮여지는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  12. 제11항에 있어서, 수로(6)는 팩키지 안으로 수성 매질을 유입시키는 유입구와 소통하며, 상기 수로는 음료수 조합 원료(들)를 함유한 구획실 안으로 수성 매질을 유입시키기 위해 형성된 복수의 개구(7)를 가진 벽에 의해 음료수 원료 또는 음료수 원료들을 함유한 구획실과 분리되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  13. 제12항에 있어서, 상기 수로는 음료수 조합 원료(들)를 함유한 구획실의 3개 측부를 따라서 연장 형성된 것을 특징으로 하는 카트리지.
  14. 제13항에 있어서, 상기 수로는 음료수 조합 원료(들)를 함유한 구획실의 3개 측부를 따라서 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  15. 제14항에 있어서, 개구는 복수개의 신장 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  16. 제15항에 있어서, 필터는 카트리지의 상부의 하부면의 적어도 일 부분과 구획실 사이에 배치되고, 1개 이상의 통로가 카트리지의 상부와 필터 사이에 형성되고, 통로(들)는 토출구와 소통하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  17. 제16항에 있어서, 상기 필터는 물-불침투성 재료(water-impermeable material)로 제조되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  18. 제17항에 있어서, 음료수 조합 원료는 분말 쵸코렛, 인스턴트 카프치노 또는 구운 가루 커피인 것을 특징으로 하는 카트리지.
  19. 제18항에 있어서, 상기 카트리지에는 1개 이상의 인식수단(32-35)이 설치되고; 사용 시에, 상기 카트리지는 인식수단에서 나온 것을 처리하기 위해 안에 배치된 머신에 의해 확인되고 그리고 카트리지의 확인은, 수성 매질을 카트리지 안으로 유입하고 머신에 합체된 외부 구동 디바이스에 의한 휘프 수단과 결합하는 교정 처리단계(correct treatment steps)를 받도록 야기하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  20. 제19항에 있어서, 상기 인식수단은 카트리지 몸체에 형성된 표면 특징을 갖는 것을 특징으로 하는 카트리지.
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