JP2019531135A - 飲料を調製するためのカプセル、システム及び方法 - Google Patents

Abstract

カプセルであって、カプセル内に加圧下で流体を供給することによって物質を抽出及び／又は溶解することにより飲用飲料を調製するための、大量の固まっていない固体粒子から構成される物質を収容するカプセル内において、透水性かつ物質の粒子の主要部分に対して不透過性のスクリーンが、物質と底部との間に位置決めされる。スクリーンには、物質の少なくとも一小部分が固体形態で通過できるように寸法設定された複数の通路が設けられる。このようなカプセルを含む飲料煎出システム及びそのようなカプセルの使用方法も同様に説明される。【選択図】なし

Description

本発明は、請求項１の導入部分（introductory portion）に記載のカプセルに関する。

このようなカプセルは、欧州特許出願第０４６８０７９号から既知である。
実際には、このようなカプセルは、ほとんどが、焙煎コーヒー豆を粉砕することによって得られた粉末中に加圧下で熱水などの注入流体を押圧することによってコーヒーを抽出するために構成され、使用される。しかしながら、例えば顆粒、チップ又はフレークの形態であることもある物質は、砂糖又は粉乳などの溶解及び／又は同伴される成分によって構成されることがあり、又はそれらを含有することもある。抽出されるべき物質はまた、茶又はハーブなどのコーヒー以外の種類のものであってもよい。

市場で広く使用されているのは、カプセル本体がアルミニウム又はプラスチックであり、開端が通常はアルミニウムである薄いシートによって封止されているカプセルである。カプセル本体の閉端は、典型的には底部と呼ばれる。コーヒーマシンは、カプセル本体の主要部分を受け入れることができるハウジングと、閉鎖部材とを有する。ハウジング及び／又は閉鎖部材は、カプセルのフランジがハウジングと閉鎖部材との間にクランプされている動作位置と、使用済みカプセルをそこを通してハウジングから取り外すことができ新しいカプセルをそこを通してハウジング内に位置決めすることができる開口部を残した移送位置との間で、他方に対して移動可能である。使用時にハウジング内部のカプセル本体の底部部分を穿孔する穿孔要素が提供される。

加圧流体は、ハウジング内に送り込まれると、穿孔要素によって作製された孔を通ってカプセルに貫入し、内部圧力を上昇させ、それによって、例えば閉鎖部材の穿孔部材の補助により、カバーが裂ける。次いで、水流は物質に押し入れられ、煎出（brewed）された飲料がカプセルから出てマシンの外側にあるユーザの受器へと案内される。カバーはまた、例えば、使用前に除去されるべき香味を保持するためのバリア材料内にカプセルが包装されている場合、加圧流体の注入前にある程度開放されてもよい。

欧州特許第１１６５３９８号は、穿孔要素がカプセルから後退している間又はその後に、物質が穿孔された開口部を通過しないように、カプセルの底部のレベルにあるカプセルの皿内に、カプセルが開いているときに固体物質の保持を保証する手段を備えるカプセルを開示している。この手段は、穿孔針によって容易に穿孔することができる布地とすることができ、抽出の最後に、この針がカートリッジから取り出されるとき、その可撓性及び弾性によって穿孔された開口部が再び閉じることが可能になり、したがってかすがカプセルから出ないようになっている。別の解決策によれば、逆止め弁が底部に接着剤によって接合される。この弁は、十字形の切抜きを有することができ、抽出針が挿入されて取り出されるときに、満足な開放及び満足な再閉鎖を可能にする。

国際公開第２０１０／１１５９７０号は、カプセル内の物質の下流にフィルタを有するカプセルを開示しており、このフィルタは、粉末状の物質が開口部を通過することを防止するように寸法設定されたピラミッド形の開口部を有する。

本発明の目的は、低コストで単純な方法により製造することができ、物質を高い感覚刺激的及び視覚的な品質の飲料へと処理することに関して更に改善されたカプセルを提供することである。

本発明によれば、この目的は、請求項１に記載のカプセルを提供することによって達成される。

通路は、物質の粒子が固体の形態で通過することを可能にするように寸法設定されるため、穿孔要素が後退した後、粒子がカプセル本体の外側へ進むことができ、外側からの圧力がカプセルにかからなくなる。一定量の物質が流出することで、飲料が煎出された物質を使用者に示し、従来のエスプレッソマシンなどの手動で充填する煎出装置でコーヒーを煎出する場合との類似性を向上させ、したがって実際にコーヒーを煎れる体験が改善される。したがって、上述した欧州特許第１１６５３９８号に提案されていることをちょうど反対に行うことによって、重要な利点が実現される。更に、第２の利点が実現される。スクリーンには、物質の少なくとも一小部分（fraction）が固体形態で通過できるように寸法設定された複数の通路が設けられているため、水が押し込まれる物質に対して水の分配が効果的に案内されるが、物質の少なくとも一小部分が固体形態で通過できるように寸法設定された通路のない同じ透水性材料のスクリーンよりも流動抵抗は小さくなる。比較的大きな通路は、流動抵抗が特に低い分配領域を提供する。特にスクリーンは、複数の通路を備えたフィルタ材料から作製することができる。より具体的には、フィルタ材料は、不織布材料であってよい。このようなスクリーンは、物質床（具体的には、挽いたコーヒー床）上での優れた水分配を提供し、したがって抽出が向上することを示している。理論にとらわれずに、抽出向上は、一方でフィルタ材料の多孔性と他方でフィルタ材料内の通路とを組み合わせることによって得られることが予想される。

開口部は、例えば、１〜４ｍｍの直径を有することができる。スクリーンの直径は、例えば、２０〜４０ｍｍ、例えば２２〜３０ｍｍとすることができる。カプセルの底部の直径は、例えば２０〜４０ｍｍ、例えば２２〜３０ｍｍとすることができる。スクリーンの直径は、カプセルの内側の底部の直径とほぼ同じ（例えば、９５〜１０５％）であってよい。スクリーンには、例えば、４〜３０個の通路、好ましくは約１５〜２５個の通路が設けられ得る。通路のパターンを含むスクリーン領域は、底部の５０〜１００％を覆うことができ、スクリーン領域の残りの部分は、通路のパターンを含まない。実際の実施形態では、スクリーンには、それぞれ１．５〜２．５ｍｍ、好ましくは１．６〜２．２ｍｍ、より好ましくは１．６〜１．８ｍｍの直径を有する１５〜１８個の通路が設けられる。

スクリーン材料は、例えば、２０〜２００ｇ／ｃｍ^２、好ましくは４０〜１００ｇ／ｃｍ^２の重さを有することができる。スクリーン材料は、例えば、０．１〜１ｍｍ、好ましくは０．２〜０．５ｍｍの厚さを有することができる。スクリーン材料（通路なし）、例えば、スクリーン材料にわたる１００Ｐａの圧力低下において５００〜３０００ｌ／（ｍ^２ｓ）、好ましくはスクリーン材料にわたる１００Ｐａの圧力低下において１０００〜１５００ｌ／（ｍ^２ｓ）の空気透過率を有することができる。

概して、スクリーンにおける圧力損失が比較的小さい結果、本発明によるスクリーンにより、流動距離の単位当たりの圧力低下が普通なら比較的小さいはずの比較的大きい長さの流路を含む、流路にわたって水を分配させることが可能になる。また、スクリーンにわたる圧力低下が小さくなるため、水がスクリーンを迂回する流路に沿って進んだり、スクリーン内に穿孔された孔を通過したりする傾向が低減される。スクリーンにわたる圧力低下を低減させることで、より大きい全体的な圧力低下が物質に対する正味の圧力低下として残り、したがって抽出をより強力にすることができるという利点が更に提供される。

本発明の特定の詳細及び実施形態は、従属請求項に記載される。本発明はまた、請求項２３に記載のシステム及び請求項２５に記載の飲料を煎出する方法で実施されてもよい。

本発明の更なる特徴、効果、及び詳細は、詳細な説明及び図面から明らかになる。

本発明によるカプセルの第１の実施例の斜視断面図である。 コーヒー製造マシンのハウジングと閉鎖部材との間に位置決めされた図１によるカプセルの概略側断面図である。 本発明によるカプセルの第２の実施例の斜視断面図である。 本発明によるカプセルの第３の実施例のスクリーンの上面図である。 本発明によるカプセルの第４の実施例のスクリーンの上面図である。 本発明によるカプセルの第５の実施例のスクリーンの上面図である。

図１及び図２には、本発明によるカプセル１の第１の実施例が示されている。カプセル１は、底部３と、側壁４と、底部３の反対側の端部５と、側壁４から外向きに開いた端部５の周りに延びるフランジ６とを有するカプセル本体２を有する。カプセルのカバー７は、外向きに延びるフランジ６に取り付けられ、カプセル本体５の底部３の反対側の端部５を密閉して閉鎖する。例示目的のため、カバー７は、透明部材として図示されている。カバーはまた、例えば、使用前に除去されるべき香味保持バリア内にカプセルが包装され、及び、煎出飲料が流れることを可能にするためにカバーが更に開放されなくてもよい実施形態では、ある程度開放されてもよい。

カプセル本体２及びカバー７は、カプセルチャンバ８を画定する。カプセルチャンバ８は、カプセル内に加圧下で注入流体を供給することによって物質を抽出及び／又は溶解することにより飲用飲料を調製するために、大量の固まっていない固体粒子から構成される物質９を収容する。

本実施例及び本発明の他の実施形態では、物質は例えば挽いた焙煎コーヒー豆であってよいが、例えば茶、粉乳、及び／若しくは砂糖、又は乾燥スープなど、熱水などの加圧注入液体が通過するときに成分を抽出及び／又は溶解及び／又は乳化される別の物質であってもよい。物質は、例えば、５〜４０グラム、好ましくは５〜３０グラム、より好ましくは５〜１４グラムの挽いた焙煎コーヒーであってよい。

広く使用されているコーヒーマシンとの適合性のために、一般的に、カプセルは、以下の特徴であって、
・外向きに延びるフランジの外径は、約３７〜４５ｍｍであること、
・カプセルの底部の直径は、約２３〜３０ｍｍであること、
・外向き延びるフランジの丸まった外縁の内縁の半径は、カプセル本体中心軸線を中心とした少なくとも３２〜４２ｍｍの半径を有する。
・外向きに延びるフランジの丸まった外縁は、約１．２〜１．６ｍｍの最大寸法を有する。
・カプセル本体の側壁の自由端の内径は、約２９〜３５ｍｍであること、
・カプセル本体の側壁の自由端と外向きに延びるフランジの最外縁との間の距離は、約３．５〜５ｍｍであること、
・カプセル本体の高さは、約２８〜４０ｍｍであること、
・カプセル本体は、切頭形であり、好ましくはカプセル本体の側壁は、カプセル本体中心軸線を横断する線に対して約９４〜９８°の角度を形成すること、
・カプセル本体の底部は、約２３〜２９ｍｍの最大内径を有すること、
・カプセル本体の底部は、切頭形であり、好ましくは約４〜７ｍｍの底部高さを有し、底部は、更に、カバーの反対側に約８〜１１ｍｍの直径を有する概ね平らな中心部分を有すること、
・エンクロージャ部材が閉じられたときにエンクロージャ部材の自由端に最初に接触する封止部材部分の高さは、少なくとも約０．１ｍｍ、より好ましくは少なくとも０．２ｍｍ、最も好ましくは少なくとも０．８ｍｍであり、最大３ｍｍ、より好ましくは最大２ｍｍ、最も好ましくは最大１．２ｍｍであること、のうちの１つ以上と一致することが好ましく、寸法は、カプセルが使用されるコーヒー製造マシンの種類に応じてこれらの範囲内で選択されるべきである。

（好ましくはアルミニウム製の）カバーの壁厚は、好ましくは、例えばアルミニウム又はプラスチック材料のカプセル本体の壁厚よりも小さく、したがって、カバーは、例えば、カプセル内の流体圧力の影響下で飲料調製デバイスの抽出プレートなどの飲料調製デバイスの閉鎖部材上でアルミニウムカバーが裂き開かれることによってカプセルチャンバに加えられる圧力の補助で、開放され得る。

カプセルチャンバ８内には、透水性かつ物質９の粒子の主要部分に対して不透過性の材料のスクリーン１０が配置される。スクリーン１０は、物質９とカプセルの底部３との間に位置決めされ、カプセル１の中心線１１とほぼ同軸の中心を有する。本実施例では、スクリーン１０は、中心１１から間隔が空けられ、互いに円周方向に間隔が空けられている、取り付けゾーン１２に沿って、カプセル本体１に取り付けられている。スクリーン１０はまた、カプセル本体２に取り付けられるのではなく、カプセル内に固めずに配置することができる。

円周方向に分散された取り付けゾーン１２は、スクリーン１０の周辺部分をカプセル１内の所定位置に保持し、スクリーン１０を通過する液体流れをほとんど妨げず、したがってその周縁までのスクリーン１０の比較的大きい部分が液体の通過のために利用可能になる。また、穿孔要素１３がカプセル本体２の底部３内に穿孔された貫通孔を通ってカプセルチャンバ８に入るとき、スクリーン１０のうち取り付けゾーン１２の中心にくる部分が底部３から離れて自由に動けるようになっているため、スクリーン１０は穿孔要素１３（図２）を物質から分離したまま確実に保持する。しかし、穿孔要素がスクリーンを穿孔すること、又はカプセル内へ穿孔されたときに穿孔要素の先端が通過する通路がスクリーン内に設けられることを行うこともできる。

スクリーン１０には、物質９の少なくとも一小部分が固体形態で通過できるように寸法設定された複数の通路２３が設けられる。通路を通過することができる（すなわち、通過するのに十分なほど小さい）物質９の一小部分は、例えば、物質９の最小１０％、３０％又は５０％とすることができる。原則として物質の全ての粒子が通路を通過することがきること、又は、通路のうちのいくつかが、他の通路よりも物質のより大きな一小部分の通過を可能にすることも提供され得る。更に、粒子は原則として通路を通過することが可能であっても、実際には、物質の大部分、及び通路を通過することができる一小部分の大部分は、実際には通路を通過しない。これは、煎出後、物質の大部分は、これらの粒子を通路の中へと運ぶのに十分な大きさの逆流に曝されないためであり、更に、粒子は、湿潤後、互いに粘着する傾向があるためである。しかしながら、相当量の粒子が通路を通過し、更にはカプセルの外側に通過し、それによって、煎出後に、飲料がそれから煎出された物質のサンプルが見え、消費者は容易に香りを嗅ぐことができることが見出された。

更に、比較的大きな通路が流動抵抗が特に低い分配局所領域を提供するので、水がそこを通ってスクリーンにわたるより小さな圧力低下で押されるこれらの通路２３は、物質９の上への水の分配を可能にする。これは、水を、流動距離の単位当たりの圧力低下がそうでなければ比較的低い比較的長い流路を含む、流路にわたって分配させることを可能にする。更に、水が、スクリーン１０を迂回して流路に沿って通過する、又はスクリーン１０に穿孔された孔を通って比較的大きな範囲に通過する傾向が低減されるが、これは、スクリーン１０にわたる圧力低下が低くなるためである。スクリーン１０にわたる圧力低下の減少は、更に、むしろ全体的な圧力の低下が物質９にわたる正味圧力低下になり、したがって抽出がより集中的になり得るという利点を提供する。

液体が自由に通過するようにスクリーン１０のうち大きい周辺部分を残すために、連続する取り付けゾーン１２同士の間の円周方向の間隔は、好ましくは取り付けゾーン１２が位置する円周ゾーンの少なくとも３０％、又はより好ましくは４０％、５０％、６０％、又は７０％空いている。

スクリーン１０が、穿孔されることなく、穿孔要素１３によって容易に変位されることを可能にするために、スクリーン１０は、紙、プラスチックフィルム、又は織布、不織布若しくは編物構造の形態の繊維材料などの可撓性材料で作製されることが好ましい。スクリーン１０が濾紙である場合、低コストで良好な煎出結果を達成することができる。濾紙が繊維及び／又は結合剤材料などの熱可塑性成分を含有する場合、これらは、より詳細に記載されるように、取り付けゾーン内でのカプセル本体への封止のために使用され得る。

スクリーン１０が穿孔要素１３によって容易に変位されることを可能にするためには、全ての取り付けゾーンがスクリーン要素の周辺部に沿ってのみ分配される場合が有利である。

図２では、また、カプセル１と共に飲料煎出システムを形成する、コーヒーマシンの関連部材が示されている。これらの部材は、カプセル本体２の主要部分を受け入れることができるハウジング１４と、調製飲料がカプセル１から流出することを可能にするための通路１７を含む閉鎖部材１５とを含む。ハウジング１４及び／又は閉鎖部材１５は、カプセル１のフランジ６がハウジング１４と閉鎖部材１５との間にクランプされている動作位置と、使用済みカプセル１をそこを通してハウジング１４から取り外すことができ新しいカプセル１をそこを通してハウジング１４内に位置決めすることができる開口部を残した移送位置との間で、他方に対して移動可能である。穿孔要素１３は、使用時に、ハウジング１４の内部のカプセル本体２の底部部分３をいくつかの穿孔位置１６で穿孔するように配置される（原則として、単一の位置で穿孔するための単一の穿孔要素も同様に可能であり、この実施例では、各穿孔要素がカプセルの底部の中央部のすぐ外側を穿孔するように、円上に位置する３つの穿孔要素が提供される）。このようなコーヒーマシンは市販されており、したがって、より詳細には記載しない。

動作中、カプセル１は、ハウジング１４内に位置決めされ、ハウジング１４と、カバー７を通って出力された煎出飲料がカプセル１から流出することを可能にする貫通孔１７を含む閉鎖部材１５との間にクランプされている。ハウジング１４内部のカプセル本体２の底部部分３は穿孔され、熱水などの加圧注入流体がハウジング１４に送り込まれ、その注入流体が底部３に穿孔された少なくとも１つの孔１６を通ってカプセル１に貫入させられる。孔はまた、例えば製造中である、ハウジング内にカプセルを配置する前に、底部に設けられてもよい。

次いで、好ましくはカプセル１内の流体圧力の影響下で、カバー７が裂け、すると注入流体の流れが少なくとも部分的にスクリーン１０を通って物質を貫通してカバーを通過し、煎出飲料はカプセルから出て、受器へと案内される。

通路２３は、物質９の粒子が固体の形態で通過することを可能にするように寸法設定されるので、穿孔要素１３が後退カプセル２に圧力がもはや加えられなくなった後、適切な量の粒子がカプセル本体２の外側に通過することになる。したがって、ユーザは、飲料がそれから煎出された物質の一部を見てより良く香りを嗅ぐことができ、したがって、挽いたコーヒーを手動で充填しなければならない従来のエスプレッソマシンなどの、手動充填煎出装置におけるコーヒー煎出との類似性及び関連性が促進される。

水の径方向分配のために、通路２３のうちの少なくともいくつかは、穿孔部１６の位置（単数又は複数）、又は底部に予め作製された開口部の位置（単数又は複数）の周辺に配置されることが好ましい。

本発明によるシステムでは、取り付けゾーン１２は、１つ以上の穿孔位置１６の周辺にのみ位置している。したがって、取り付けゾーン１２によって取り囲まれて取り付けゾーン１２に対して中心に位置する領域内で穿孔要素がスクリーン１０に接触し、したがってスクリーン１０は、一方ではスクリーン１０に接触する穿孔要素１３の先端とともに動くことができ、他方では穿孔要素１３を取り囲むいくつかの位置で所定位置に保持され、したがって物質９は、スクリーン１０を迂回することによって、又は穿孔要素１３が後退するときに穿孔要素１３と同伴されることによって、穿孔位置１６に到達することが確実に防止される。

この目的で、取り付けゾーン１３がすべて、中心１１からそれぞれの取り付けゾーン１３の方向では、中心１１から、スクリーン１０の径方向サイズの６０％、又はより好ましくは７０％の距離に配置されることが更に好ましい。またこの目的で、製造を容易にするために、取り付けゾーン１２の数が２５個未満、より好ましくは２０個又は１５個未満であることが好ましい。したがって、スクリーンは、中心から間隔が空けられ、互いに円周方向に間隔が空けられている、取り付けゾーンでのみ、カプセルに取り付けられる。スクリーンは、底部の中央域には取り付けられない。スクリーンは、カプセルがコーヒー煎出のために位置決めされた装置によって形成された底部の開口部を通って注入される流体の影響下で、及び／又は使用中にカプセル内に流体を注入するためにカプセルの底部に開口部を穿孔する穿孔要素の影響下で、底部の中央領域から遠ざかるように配置される。

本実施例と同様に、取り付けゾーン１２が底部３から側壁４への遷移部２０に直接隣接して位置する場合、スクリーン１０の周辺に沿った特に確実な固定を実現することができる。確実な固定のために、取り付けゾーンの数が少なくとも３つ、より好ましくは少なくとも４つ、５つ、又は６つであることが更に好ましい。

図３には、本発明によるカプセル５１の第２の実施例が示されている。原則として、図１及び図２に示されるカプセル１と著しく異なるこのカプセル５１の特徴のみ説明する。例示目的のため、図３のカバー５７は、透明部材として図示されている。

このカプセル５１内では、取り付けゾーン６２は、少なくとも部分的に底部５３から側壁５４への遷移部７０内に位置している。これにより、カプセル５１の中心６１からより遠くにスクリーン６０を取り付けることが可能になる。本実施例では、これは、概ね円錐形の形状の側壁５４から外向きに膨らんでいる縦ひだ６８の底部５３付近で端部部分内に取り付けゾーン６２を配置することによって極限になる。

この実施例では、物質５９の粒子が固体形態で通過するのを可能にするのに十分大きい、スクリーン６０を通る通路７３が、図１及び２に示される実施例のような２つの同心円ではなく単一の円に配置される。

図４には、本発明によるカプセルのスクリーン１１０の更に別の実施例が示されている。この例では、通路１２３は円形の形状ではなく、細長い三角形の形状である。スロット、卵形の通路、又はひし形の通路などの細長い通路を提供することによって、抵抗が低減された水、比較的大きい面積が設けられるが、それに比例してより多くの物質が通過することは可能でない。通路１２３が位置決めされた環状ゾーンの外側にある環状ゾーン内に、取り付けゾーン１１２が配置される。したがって、取り付けゾーン１１２の位置がスクリーン１１０の中心１２６の周りで回転方向に固定される場合でも、取り付けゾーンが常に通路１２３の外側に位置するため、その中心の周りで回転方向に任意の位置で、スクリーンをカプセル本体に取り付けることができる。

図５には、本発明によるカプセルのスクリーン１６０の更なる実施例が示されている。本実施例では、通路１７３、１７４、１７５は、スクリーン１６０の中心１７６の周りに同心円状の３つの環状ゾーン内に配置される。内輪にある通路１７３、１７４は、スクリーン１６０の材料によって円周方向に画定される、スクリーン１６０の材料内の開口部によって形成される。外側環状ゾーンにある通路１７５は、スクリーン１６０の外周縁にベイによって形成される。ベイは、水がスクリーン１６０の周辺部とカプセル本体の側壁との間を通過することができる、流動抵抗の低減された領域を形成する。

図６では、本発明によるカプセルのスクリーン２１０の更に別の実施例が示されている。この実施例では、通路２２３（全てが参照番号によって示されているわけではない）は、スクリーン２１０の表面領域全体にわたって均一なパターンで配置される。均一なパターンに従って配置された通路の利点は、スクリーンがスクリーン材料から切り離されるよりも前に、スクリーン材料が非常に効率的に通路を備えることができることである。次いで、スクリーンは、パターン付のスクリーン材料から切断され、又は別の方法で切り離され得る。

この実施例では、パターンは、均一な相互距離にある列及び行からなる均一なパターンである。しかしながら、例えば連続する列同士の間のピッチの半分だけ、連続する行が長手方向に互い違いになるパターン、又は通路が中心が仮想六角形セルの角部上に置かれるパターンなど、他のパターンもある。

カプセル及び物質５９の径方向外側部分に水を効果的に分配するために、通路７３のうちの少なくともいくつかを、中心からそれぞれの通路の方向で測定すると、中心から周縁の距離の４０％を超える、より好ましくは５０％を超える、又は６０％を超える中心からの距離に配置すると、有利である。径方向外側の水の分配は、これが全ての通路に適用される場合に更に促進される。

（やはりまた均一のパターンの開口部を有するスクリーンを使用して効果的に達成され得る）径方向外方への水の分散は、例えば図１〜図３に示す例と同様に、特に関連性のあるものである。カプセル本体２、５２は、底部３、５３側よりもカバー７、５７側でより大きい、カバー７、５７に平行な平面に沿った内部断面積を有する。このようなカプセル１、５１では、断面積は、底部３、５３からカバー７、５７へと、すなわち、物質を通る水の流れ方向に増加し、したがって、水は、物質９、５９を通って流れるにつれて、より大きな断面積にわたって分配される必要がある。スクリーンにおいて比較的小さな圧力損失しか招かずに、水の比較的多くの部分を径方向外側に導くことによって、水が、カバー７、５７に近い物質の断面の外側領域にも効果的に分配されることが確実になる。

径方向外側の水の分配は、肩部の底部側よりも肩部のカバー側で内部断面積が大きくなる肩部が、カプセル本体の側壁に設けられる場合、より一層関連性のあるものである。

局所流動抵抗の特に効果的な低減は、通路のうちの少なくともいくつか又は、全てがそれぞれ、少なくとも３ｍｍ^２、例えば３〜７ｍｍ^２、より好ましくは４〜５．５ｍｍ^２の断面積、及び／又は少なくとも１〜４ｍｍの断面サイズを有する場合、達成される。スクリーンの断面サイズは、例えば２０〜４０ｍｍ、例えば２２〜３０ｍｍとすることができる。カプセルの底部の直径は、例えば２０〜４０ｍｍ、例えば２２〜３０ｍｍとすることができる。スクリーンの直径は、カプセルの内側における底部の直径とほぼ同じとすることができる。スクリーンには、例えば、４〜３０個の通路、好ましくは約１５〜２５個の通路が設けられ得る。通路が位置するスクリーン領域は、底部の５０〜１００％を覆うことができる。実際的な実施形態では、スクリーンには１５〜１８個の通路が設けられ、各通路の直径は、１．５〜２．５ｍｍ、好ましくは１．６〜２．２ｍｍ、より好ましくは１．６〜１．８ｍｍである。

スクリーン材料の比重量は、例えば２０〜２００ｇ／ｃｍ^２、好ましくは４０〜１００ｇ／ｃｍ^２とすることができる。スクリーン材料の厚さは、例えば０．１〜１ｍｍ、好ましくは０．２〜０．５ｍｍとすることができる。スクリーン材料（通路なし）は、例えば、スクリーン材料にわたる１００Ｐａの圧力低下において５００〜３０００ｌ／（ｍ^２ｓ）、好ましくはスクリーン材料にわたる１００Ｐａの圧力低下において１０００〜１５００ｌ／（ｍ^２ｓ）の空気透過率を有することができる。

スクリーンは、内側表面領域、及び内側表面領域を取り囲む外側表面領域から構成されると見なされ得る表面領域を有し、内側表面領域は、スクリーンの全表面領域の少なくとも２５％を形成し、内側表面領域内の通路の内側部分は、内側表面領域の第１の割合の開放表面領域を提供し、その一方で、外側表面領域内の通路の外側部分は、外側表面領域の第２の割合の開放表面領域を提供する。第２の割合が第１の割合よりも大きい場合、外側の水の分配が有利となる。内側表面領域は、例えばスクリーンの全表面領域の少なくとも４０％、５０％、又は６０％を構成することができ、内側表面領域は、少なくとも煎出前、通路がなくてもよい。内側表面領域は、円形境界を有することができ、スクリーンの中心は、内側表面領域の中心を形成する。

スクリーンは、好ましくは、透水性材料（例えば、濾紙、フェルト材料、又は織布材料などの繊維材料の１つ以上の層）からなることが好ましく、したがって、水流の全てが通路へと集中するわけではない。しかしながら、通路の数が十分に多く、通路が十分に均等に分配されていれば、スクリーンは水不透過性材料からなってもよい。

いくつかの特徴は、同じ又は別個の実施形態の一部として記載されている。しかしながら、本発明の範囲はまた、実施例において具体化された特徴の特定の組み合わせ以外のこれらの特徴の全て又は一部の組み合わせを有する実施形態も含むことが理解されるであろう。

Claims (30)

1. 底部と、側壁と、前記底部の反対側の端部と、開端の周囲に前記側壁から外向きに開端の周りに延びるフランジとを有するカプセル本体と、
   前記外向きに延びるフランジに取り付けられ、前記カプセル本体の前記底部の反対側の前記端部を閉鎖しているカバーと、
   を備えるカプセルであって、
   前記カプセル本体及び前記カバーが、カプセルチャンバを画定し、前記カプセルチャンバが、
   大量の固まっていない固体粒子から構成される物質であって、前記カプセル内に圧力下で流体を供給することによる前記物質を抽出及び／又は溶解による飲用飲料を調製するための物質、並びに
   前記粒子の主要部分に対して不透過性の材料のスクリーンであって、前記物質と前記底部との間に位置決めされた前記カプセル本体に取り付けられたスクリーンを収容する、カプセルにおいて、
   前記スクリーンには、前記物質の少なくとも一小部分が固体形態で通過できるように寸法設定された複数の通路が設けられる、ことを特徴とするカプセル。
2. 前記通路が、前記スクリーンの全表面にわたって均一なパターンで配置されている、請求項１に記載のカプセル。
3. 前記スクリーンは、中心から間隔が空けられ、互いに円周方向に間隔が空けられている、取り付けゾーンに沿って、前記カプセル本体に取り付けられる、請求項１又は２に記載のカプセル。
4. 前記取り付けゾーンの全てが、前記スクリーンの周縁に沿って接近して、好ましくは均等に分配されている、請求項３に記載のカプセル。
5. 連続する取り付けゾーン同士の間の円周方向の間隔が、前記取り付けゾーンが位置する円周ゾーンの円周方向において少なくとも３０％空いている、請求項３又は４に記載のカプセル。
6. 前記通路のうちの少なくともいくつかが、前記スクリーンの周縁内に窪み又は凹部の形態で設けられている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のカプセル。
7. 前記通路の少なくともいくつかが、前記スクリーンの材料によって円周方向に境界が定められる開口部の形態で設けられる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカプセル。
8. 前記通路のうちの少なくともいくつか又は全てが、少なくとも３．０ｍｍ^２の断面積を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のカプセル。
9. 前記通路のうちの少なくともいくつか又は全てが、少なくとも１．０ｍｍが最小断面サイズを有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のカプセル。
10. 前記通路のうちの少なくともいくつかが、前記中心から前記それぞれの通路の方向で測定すると、前記中心から周縁までの距離の４０％を超える、より好ましくは５０％を超える、又は６０％を超える前記中心からの距離に配置されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のカプセル。
11. 前記通路の全てが、前記中心からそれぞれの開口部の方向で測定すると、前記中心から周縁の距離の４０％を超える、より好ましくは５０％を超える、又は６０％を超える前記中心からの距離に配置されている、請求項１０に記載のカプセル。
12. 前記スクリーンが、内側表面領域と、前記内側表面領域を取り囲む外側表面領域とを含む表面領域を有し、前記内側表面領域が、前記スクリーンの全表面領域の少なくとも２５％を形成しており、前記内側表面領域内の前記通路の内側部分が、前記内側表面領域の第１の割合の開放表面領域を提供しており、前記外側表面領域内の前記通路の外側部分が、前記外側表面領域の第２の割合の開放表面領域を提供しており、前記第２の割合は、前記第１の割合よりも大きい、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のカプセル。
13. 前記内側表面領域が、前記スクリーンの前記全表面領域の少なくとも４０％を形成している、請求項１２に記載のカプセル。
14. 前記内側表面領域が、前記通路を含まない、請求項１２又は１３に記載のカプセル。
15. 前記内側表面領域は、円形境界を有し、前記スクリーンの中心は、前記内側表面領域の中心を形成している、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のカプセル。
16. 前記カプセル本体が、前記底部側よりも前記カバー側で大きい、前記カバーに平行な平面に沿った内部断面積を有する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のカプセル。
17. 肩部が、前記カプセル本体の側壁に設けられており、前記内部断面積が、前記肩部の底部側よりも前記肩部のカバー側で大きい、請求項１５に記載のカプセル。
18. 前記スクリーンが、透水性材料からなる、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のカプセル。
19. 前記スクリーンが、濾紙、フェルト材料、又は織布材料などの繊維材料の１つ以上の層からなる、請求項１７に記載のカプセル。
20. 前記スクリーンを前記カプセルに取り付けている前記取り付けゾーンの全てが、前記中心から間隔が空けられ、互いに円周方向に間隔が空けられている、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のカプセル。
21. 前記スクリーンが、前記底部の中央領域に取り付けられていない、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のカプセル。
22. 前記スクリーンが、使用中に前記カプセル内に流体を注入するために前記カプセルの前記底部に開口部を穿孔する穿孔要素の影響下で、及び／又は、前記カプセルがコーヒー煎出のために位置決めされたコーヒーマシンによって形成された前記底部の開口部を通って注入される流体の影響下で、前記底部の前記中央領域から遠ざかるように移動するように配置されている、請求項１〜２１のいずれか一項に記載のカプセル。
23. 前記スクリーンが、２０〜４０ｍｍの直径を有する円形の形状である、請求項１〜２２のいずれか一項に記載のカプセル。
24. 前記スクリーンが、前記カプセル本体の前記底部の実質的に前記内側表面領域の全体を覆っている、請求項１〜２３のいずれか一項に記載のカプセル。
25. 前記通路の数が４〜３０個である、請求項１〜２４のいずれか一項に記載のカプセル。
26. 前記スクリーン材料が、２０〜２００ｇ／ｃｍ^２の重さを有する、請求項１〜２５のいずれか一項に記載のカプセル。
27. 前記通路がない前記スクリーン材料が、前記スクリーン材料にわたる１００Ｐａの圧力低下において、５００〜３０００ｌ／（ｍ^２ｓ）の空気透過率を有する、請求項１〜２６のいずれか一項に記載のカプセル。
28. 請求項１〜２７のいずれか一項に記載のカプセルと、コーヒーマシンとを備えるシステムであって、前記コーヒーマシンが、
    カプセル本体の主要部分を受け入れることができるハウジングと、
    調製飲料が前記カプセルから流出することを可能にするための通路を有する閉鎖部材であって、前記ハウジング及び／又は前記閉鎖部材が、前記カプセルのフランジが前記ハウジングと前記閉鎖部材との間にクランプされている動作位置と、使用済みカプセルをそこを通して前記ハウジングから取り外すことができ新しいカプセルをそこを通して前記ハウジング内に位置決めすることができる開口部を残した移送位置との間で、他方に対して移動可能である、閉鎖部材と、
    使用時に少なくとも１つの穿孔位置において前記ハウジング内部の前記カプセル本体の底部部分を穿孔するように配置された穿孔要素と、
    前記穿孔位置に水を供給し、前記穿孔された底部を介して前記水を前記カプセルに入れるための水供給部とを有する、システム。
29. 前記通路のうちの少なくともいくつかが、前記少なくとも１つの穿孔位置の周辺に位置する、請求項２８に記載のシステム。
30. 請求項２８又は２９に記載のシステムを使用して飲料を調製する方法であって、
    前記カプセルをハウジング内に位置決めし、前記ハウジングと、前記カバーを通って出力された煎出飲料が前記カプセルから流出することを可能にするための貫通孔を有する閉鎖部材との間にクランプすることと、
    熱水などの加圧注入流体を前記ハウジング内に送り込み、前記注入流体前記底部の少なくとも１つの孔を通して前記カプセルに貫入させることと、
    好ましくは前記カプセル内の流体圧力の影響下で、前記カバーが裂かれることと、
    煎出飲料が前記カプセルから出るように、注入流体の流れを、少なくとも部分的に前記スクリーンを通して、記物質を貫通して前記カバーを通り抜けるように押圧することと、
    前記煎出飲料を受器へ案内することと、
    を含む方法。

Images