JP2010523255A - 飲料抽出用カプセル - Google Patents

Abstract

カプセル（１）内に設けたチャンバ（８）に収容した粉末（９）に液体を通過させることによって飲料を抽出するカプセル。このチャンバ（８）は、少なくとも側面を複数の貫通孔（１２）を有するフィルタ素子（７）によって区切り、これら貫通孔（１２）はチャンバ（８）の内部に対面するフィルタ素子（７）の第１面（１３）から、フィルタ素子（７）の第２面（１４）まで貫通する。少なくとも第１面（１３）において、貫通孔（１２）は、主延在方向に延びる流入部（１５）を有し、これら流入部（１５）は、それぞれ主延在方向に平行に測った長さと、主延在方向に対して交差する方向に測った幅を有し、長さを幅よりも大きいものとする。

Description

本発明は、飲料を抽出するためのカプセルに関する。カプセルは粉末化物質を収容するタイプとし、この粉末化物質に液体（例えば、熱湯）を通過させて飲料を生成する。

本発明は、とくに、コーヒー抽出を意図している。したがって、本発明は、カプセルが収容する特定の粉末化物質に特定の液体を注入し使用することによって、任意の飲料抽出に適用できると解すべきであるが、以下の説明においては、主にコーヒーについて言及し、カプセルに収容する「粉末化物質」とはコーヒー粉末であり、また、使用する「液体」は熱湯である。（なお熱湯は、抽出すべきコーヒーのタイプ、例えばエスプレッソ、フィルターコーヒー、クリームコーヒーに基づいて、加圧を加減する。）

現在、コーヒーを抽出するためのカプセルについては多くの従来型タイプが存在する。
例えば、特許文献１（米国特許第４，１３６，２０２号）および特許文献２（欧州特許第１，３４４，７２２号）参照。

一般的に、ほとんどのカプセルは基壁と上壁で連結および／または接合された側壁を有する容器部を備えており、この容器部は、多くの場合円錐台形である。

使用にあたり、熱湯を上壁からカプセル内に注ぎ込むとともに、生成される飲料が底壁から流出する（しかし、場合によっては、この操作を逆転させる、または側壁に穿孔する）。このため、底壁および上壁の双方に、適切な開口を設け、これら開口は、カプセルの製造段階、またはカプセルを使用する時点のいずれかで形成することができる。

本発明は、とくに、内部にフィルタ素子を備えたタイプのカプセルに適用することを意図し、フィルタ素子は、複数の貫通孔を有し、カプセルから飲料が流出する際に通過する開口からコーヒー粉を分離させる。

現在、ほぼ２種類のタイプのフィルタがある。

第１のタイプのフィルタとしては、紙製または繊維製のフィルタ素子があり、コーヒー粉ではなく飲料のみが通過できるものである。

しかし、このタイプのフィルタ素子は、比較的高価な支持構体なしには、充分な機械的強度が得られない。

第２のタイプのフィルタは、通常、半剛性のフィルタ素子であり、プラスチック材料を成形することによって得られ、コーヒー粉の態部分が通過するのを阻止する円形の断面および直径を有する複数の貫通孔を設ける（例えば、特許文献２参照）。

米国特許第４，１３６，２０２号明細書 欧州特許第１，３４４，７２２号明細書

上述のように、本発明は、第２のタイプのフィルタ素子を意図する。なぜなら、本願人の経験上、このようなタイプのフィルタは目詰まりを起こし易く、それゆえ、飲料の適正な抽出および分注を阻害するからである。また、若干の孔が塞がれる場合、カプセルへの水の分配に影響を与え、コーヒー粉全体が均等に湿らされず、コーヒーの品質が予期したものより低下してしまうからである。

このような状況で、本発明の基礎をなす技術目的は、上述の欠点を解決する飲料抽出用カプセルを得ることにある。

とくに、本発明の技術目的は、従来既知の目詰まりを起こすことのない複数の貫通孔を有するフィルタ素子付きの飲料抽出用カプセルを得ることにある。

上述の技術目的および意図は、特許請求の範囲に記載の飲料抽出用カプセルによって達成される。

さらに、本発明の特徴および利点を、以下に、添付図面に示したいくつかの好適で非限定的な実施形態につき、説明することによってより明瞭となるであろう。

本発明によるカプセルの第１実施形態における、粉末化物質がない状態の縦断面図である。 本発明によるカプセルの第２実施形態における、粉末化物質がない状態の縦断面図である。 図２に示すカプセルの、粉末化物質が存在する状態の縦断面図である。 本発明によるフィルタ素子の第１実施形態における縦断面図である。 本発明により形成したフィルタ素子の詳細を示す不等角投影による拡大図である。 図４に示すフィルタ素子の底面図である。 図４に示すフィルタ素子の３／４不等角投影による頂面図である。 図４に示すフィルタ素子の３／４不等角投影による底面図である。 図８に示すフィルタ素子の代替的な実施形態を示す。 本発明によるフィルタ素子の第２実施形態における縦断面図である。 図１０に示すフィルタ素子の底面図である。 図１０に示すフィルタ素子の３／４不等角投影による頂面図である。 図１０に示すフィルタ素子の３／４不等角投影による底面図である。 本発明によるフィルタ素子の第２実施形態における縦断面図である。 図１４に示すフィルタ素子の底面図である。 図１４に示すフィルタ素子の３／４不等角投影による底面図である。 図１４に示すフィルタ素子の３／４不等角投影による頂面図である。

添付図面につき説明すると、参照符号１は本発明による飲料抽出用のカプセルを示す。

図１および図２は、本発明により形成することができるカプセルの２つの実施形態を示し、相違点は下側部分の形状に関してのみであり、図１では平坦であるが、図２では凸状である。これら実施形態は、カップ状構造２を有するカプセルであり、カップ状構造２は、下壁３を有し、また頂部に結合した蓋４によって頂部を閉鎖する。

内部では、各カプセル１は、複数の貫通開口６を有する液体用の分散素子５（分散素子を設けない場合もあるが）を有し、この分散素子は蓋４に対向させ、またフィルタ素子７をカップ状構造２の下壁３に対向させる。したがって、フィルタ素子７と分散素子５との間にはチャンバ８が生じ、このチャンバ８には、完全にまたは部分的に粉末９（図２におけるカプセル１に関して図３で示す）を充填する。このチャンバ８は、側方をカップ状構造２の截頭円錐形状の側壁１０によって区切られる。

フィルタ素子７および分散素子５の双方は、穿刺手段に適合するよう構成した円錐状の中央｛かんおう｝窪み１１を有し、この穿刺手段は、実際には、蓋４および底壁に刺入し、それぞれ液体が流入し飲料が流出できるようにする。この窪み｛かんおう｝｛かんおう｝１１は穿刺手段が分散素子５またはフィルタ素子７に損傷を与えることを防ぐ。

上述のように、本発明は、粉末化物質９の少なくとも大部分を保持するカプセル１内に配置した、フィルタ素子７の構造的形状に関する。

有利には、フィルタ素子７はプラスチック材料で（例えば、成形によって）形成した半剛性の素子である。用語「半剛性」は、本明細書では、素子が外部力（例えばカプセル１内に水圧で発生する）による作用の下で屈曲することができるものの、自己支持できる構造上の剛性を有することを示すのに使用する。いずれにせよ、剛性のフィルタ素子も使用することができる。

本発明によれば、フィルタ素子７は複数の貫通孔１２を有し、これら貫通孔１２は、粉末化物質９用のチャンバ８の内部に対面する（また、粉末化物質９に接触する）第１面１３から、第２面１４まで貫通し、この第２面１４は、図示の実施形態では、カップ状構造２の下壁３に対面する。したがって、これら貫通孔１２は、粉末化物質と直接接触する第１面１３に流入部１５を、また第２面１４に流出部１６を有する。

本発明によれば、貫通孔１２における流入部１５は、主延在方向に延びて存在し、ほぼスロット状の外観を有する。すなわち、長さは幅よりも大きく、ただし、長さは主延在方向に平行に測ったものとし、一方幅は主延在方向に交差する方向（直交する方向）に測ったものとする。さらに、いくつかの好適な実施形態においては、流入部１５の長さは少なくとも幅の２倍とするが、より小さな比率のものを使用することもできる。

場合によっては、主延在方向は、（図示実施形態のように）直線的に、または（実施形態として示していないが）湾曲して延在させることができる。

さらに、有利には、流入部１５の幅は０．４ｍｍ以下で、好適には０．２５ｍｍ以下とし、一方長さは５ｍｍ以下、好適には２ｍｍ以下とする。例えば、コーヒー抽出用カプセルの実施形態としては、貫通孔１２の長さを１．５ｍｍとし、幅を０．２ｍｍとする。

いずれにせよ、流入部１５の幅は、最小の粒子のみがフィルタ素子７を通過するよう（このことは従来のフィルタ素子と同様である）、粉末化物質９の大部分の粒子寸法よりも小さくなるように選択しなければならない。

コーヒーを抽出するための単回注入カプセルの場合も、有利には、フィルタ素子７に設けた全ての貫通孔１２における流入部１５の合計面積を、１５〜３０ｍｍ^２とする。一般的に、これは、フィルタ素子７が５０〜８０個の貫通孔１２を有する場合の実施形態に対応する。

条件によっては、貫通孔１２はフィルタ素子７上に異なる形態で分布させることができる。例えば、添付図面は３つの異なる実施例を示す。

第１実施例としては、図６に示すように、底面から見た場合、貫通孔１２を第１面１３全体にわたり同心円状に分布させ、貫通孔を配列する円に流入部１５が整列するよう貫通孔１２を配置する。

第２実施例としては、図１１に示すように底面から見た場合、第１実施例とは異なって、貫通孔１２は、フィルタ素子７に対して流入部１５が半径方向に整列するよう配置する。

第３実施例としては、貫通孔１２は第２実施例と同様に配置するが、フィルタ素子７の中央部分にのみ分布する。

図５は、若干部分を透明にして、貫通孔１２を形成したフィルタ素子７の一部分を示す。図示のように、貫通孔１２は第１面１３から第２面１４に向けて増大する移行断面を有する。とくに、フィルタ素子７の厚さ内において、貫通孔１２が、注入部１５に連続し、かつほぼ一定の移行断面を持つ第１区間１７を有し、また、第１区間１７に連続し、かつ流出部１６で終端し、流出部１６に向けて開口する截頭角錐｛かくすいだい｝第２区間１８を有することをこの図面から理解できるであろう。

このような形状は、有利なことに、極めて微小であるがゆえに貫通孔１２に入り込むおそれのある粉末化物質９の粒子を流出させるのを容易にする。

さらに、本発明によれば、カプセル１は、フィルタ素子７の第２面１４とカップ状構造２の下壁３の間に挿入した複数のスペーサ素子１９を有する。相反方向の変形を生じた場合でも、それらを引き離すようにする。有利には、スペーサ素子１９をフィルタ素子７に一体にし、第２面１４から隆起させる。

図９が示す実施形態では、複数のスペーサ素子１９は、フィルタ素子７の第２面１４と下壁３との間に、フィルタ素子７に対して円形状および放射状に延在する複数のチャネル２０を形成する。

図１３および図１６が示す実施形態では、スペーサ素子１９は円筒形状とする（有利には、スペーサ素子１９は、製造中に成形型からフィルタ素子を取り出すのに使用される突起としても作用する）。

最後に、図８が示す実施形態では、上述した２つの実施形態が並存する。

上述したカプセル１の操作法は、従来のカプセルと同様である。

しかし、本発明には、従来のフィルタ素子で見られるような、フィルタ素子の目詰まりが起こらないという重要な利点がある。

従来のフィルタ素子では、粉末化物質の粒子（ボールに類似することがある）は、個別の貫通孔を完全に塞ぐことがある。なぜなら、従来の貫通孔は円形であって、粒子よりも小さな直径を有するからである。これとは対照的に、本発明が開示するスロット形状の貫通孔の場合、粉末化物質の粒子がスロット（幅は粉末化物質の粒子の大部分よりも小さい）に係合するときでも、一部がスロットに入り込んだボールのように挙動し、したがって、粒子とスロットとの間には隙間が残こる。

さらに、本発明は比較的製造が容易であり、また、発明の実施に関連するコストもそれほど高額でないことにも注目すべきである。

本明細書に記載した発明は、発明の概念の範囲から逸脱することなく、変更し、種々の手法で適合させることができる。

本発明のあらゆる細部は他の技術的に等価の素子と代替し、さらに、実際には、使用する材料、ならびに使用する種々の構成部分の形状および寸法も、条件に応じて変更することができる。

Claims (16)

1. カプセル内に形成したチャンバ（８）に収容した粉末化物質（９）に液体を通通させることによって飲料を抽出するため、下壁（３）を有するカップ状構造（２）を備えたカプセル（１）であって、前記チャンバ（８）は、複数の貫通孔（１２）を有する少なくとも１個のフィルタ素子（７）によって、少なくとも一方の側面を区切り、前記貫通孔（１２）は、前記チャンバ（８）の内部に対面する前記フィルタ素子（７）の第１面（１３）から前記カップ状構造（２）の前記下壁（３）に対面する第２面（１４）まで貫通した、該飲料抽出用のカプセルにおいて、前記貫通孔（１２）は、少なくとも前記第１面（１３）に、主延在方向に延在する流入部（１５）を有し、これら流入部（１５）は、それぞれ、主延在方向に平行に測った長さ、および主延在方向に交差する方向に測った幅を有し、前記長さは前記幅よりも大きくしたことを特徴とする、カプセル。
2. 請求項１記載の飲料抽出用カプセルにおいて、前記流入部（１５）の幅を０．４mm以下としたことを特徴とする飲料抽出用カプセル。
3. 請求項２記載の飲料抽出用カプセルであって、前記流入部（１５）の幅を０．２５mm以下としたことを特徴とする飲料抽出用カプセル。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の飲料抽出用カプセルにおいて、前記流入部（１５）の長さを５mm以下としたことを特徴とする飲料抽出用カプセル。
5. 請求項３記載の飲料抽出用カプセルにおいて、前記流入部（１５）の長さを２mm以下としたことを特徴とする飲料抽出用カプセル。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の飲料抽出用カプセルにおいて、前記フィルタ素子（７）に設けた全ての前記貫通孔（１２）における前記流入部（１５）の合計面積を１５〜３０ｍｍ^２としたことを特徴とする飲料抽出用カプセル。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の飲料抽出用カプセルにおいて、前記フィルタ素子（７）は、５０〜８０個の前記貫通孔（１２）を有するものとしたことを特徴とする飲料抽出用カプセル。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の飲料抽出用カプセルにおいて、前記流入部（１５）の主延在方向は直線的および／または湾曲するものとしたことを特徴とする飲料抽出用カプセル。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の飲料抽出用カプセルにおいて、前記貫通孔（１２）の少なくとも若干を、前記フィルタ素子（７）上に同心円状に配置したことを特徴とする飲料抽出用カプセル。
10. 請求項９記載の飲料抽出用カプセルにおいて、前記貫通孔（１２）の少なくとも若干は、前記流入部（１５）を、貫通孔が配列された円に整列させて配置したことを特徴とする飲料抽出用カプセル。
11. 請求項９記載の飲料抽出用カプセルにおいて、前記貫通孔（１２）の少なくとも若干は、前記注入部（１５）を、前記フィルタ素子（７）に対して半径方向に整列させて配置したことを特徴とする飲料抽出用カプセル。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の飲料抽出用カプセルにおいて、前記貫通孔（１２）は、前記第１面（１３）から前記第２面（１４）に向かって増大する移行断面部を有する構成としたことを特徴とする飲料抽出用カプセル。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の飲料抽出用カプセルにおいて、さらに、前記第２面（１４）と前記下壁（３）を離れた状態にするために、それらの間に挿入された複数のスペーサ素子（１９）を設けたことを特徴とする飲料抽出用カプセル。
14. 請求項１３に記載の飲料抽出用カプセルにおいて、前記スペーサ素子（１９）を前記フィルタ素子（７）に一体に、かつ前記第２面（１４）から隆起させたことを特徴とする飲料抽出用カプセル。
15. 請求項１３および請求項１４に記載の飲料抽出用カプセルにおいて、複数の前記スペーサ素子（１９）は、前記フィルタ素子（７）の前記第２面（１４）と前記下壁（３）との間で複数のチャネル（２０）を形成することを特徴とする飲料抽出用カプセル。
16. 請求項１３および請求項１４に記載の飲料抽出用カプセルにおいて、前記スペーサ要素（１９）の少なくとも若干を、円筒形状としたことを特徴とする飲料抽出用カプセル。

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