JP6062554B2 - 飲料製造カプセル - Google Patents

Description

本発明は、製品を内側に備えるタイプのカプセルであって、流体が圧力注入されて流体と食品の混合を行い、それにより、生み出された混合物が、出口を通ってカプセルから出現する、カプセルからなる。本発明の目的は、その製造を簡易化する新しいカプセル構成を提供することである。

一般的には、本発明は、流体が圧力注入される食品を含有するカプセルによって飲料を得ること、より正確には、より詳細にはコーヒーの仕上げにおいて浸出液を得ることに適用可能である。

先行技術から、米国特許第３２９２５２７号明細書が、引用可能であり、この中で、液体を流入するために穿孔される、製品を含有するカプセルによって飲料を調製および分配するよう意図され、こうしてカートリッジに接触することなく飲料を得る装置が説明されている。

欧州特許出願公開第１５７４４５２号明細書下の欧州特許文献は、食品などの製品を内側に備えるカプセルであって、流体が圧力注入されて前記流体と混合され、それにより、製品を含有するチャンバの底部が変形され、破損手段に押さえ付けられ、前記底部の破損を生み出し、製品と混合された流体がカプセルの出口を通って流出することを可能にする、カプセルを説明している。

上述の文献の別の実施形態では、破損手段は底部自体に配置され、それにより、変形されたとき、これらは出口を封止する表面を押し付け、これを破損して製品と混合された流体の流出を可能にする。

欧州特許出願公開第１９０８７０６号明細書下の欧州特許文献では、流体は、ここでも、圧力注入されてカプセル内に含有された製品と混合され、それにより、前記製品を含有するチャンバの隣に、これは、迷路の形態の一連のパーティションを備えて、製品と混合された流体の流出を減速させて前記混合物のより良好な均一化を達成する。

欧州特許出願公開第１７８４３４４号明細書下の欧州特許文献は、空気チャンバを備えるカプセルであって、流体が空気チャンバ内に圧力注入され、それにより、穿孔部を通して流体は食料物質などの製品を含有するチャンバに進み、こうして製品と混合し、それにより、製品を含有するチャンバの底部は変形され、破損手段を押さえ付け、破損を生み出し、製品と混合された流体がカプセル内に配置された出口を通って流出することを可能にする、カプセルを説明している。同じ文献では、その図１２で観察され得るように、製品を含有するチャンバの底部は、流体を圧力注入することによって破損手段によって前記底部の破損を行う代わりに、一連の穿孔部を組み込んで、製品と混合された流体の通過を可能にすることを企図する。

本発明は、カプセルの製造を簡易化し、したがってそのコストを低減する上述の文献に対する代替策を構成する。

本発明は、蓋によって気密式に上部において封止されるカプセルであって、蓋を通して流体が、食品を含有する第１のチャンバに圧力注入され、それにより、圧力注入された流体が、前記食品と混合される、カプセルに関する。第１のチャンバの底部には、穿孔部が装備され、この穿孔部は、圧力が流体の注入によって増大するとき、食品と混合された流体が第２のチャンバに進むことを可能にする。加えて、第２のチャンバは、迷路の形態のパーティションを備えて、カプセルの出口を通って出現する流体と食品の混合物の流出を減速させる。

本発明のカプセルは、その上側が開かれた容器であって、その底部には、出口を画定する延長部が対応する中央開口部が装備され、その外部構成は、従来の飲料製造機械のボウルに適合される、容器から構成される新規性を有する。

一般的な意味では、前記カプセルは、周囲リムによって上側において、また、少なくとも１つの周囲段によって底部において区切られる、少なくとも１つの上側円錐台セクションを備え、そこから、これは、底部を画定する小さい円錐伸張部に沿って続き、その前には、上記で説明したように、１つまたは複数の段付きセクションが先行され得る。

出口は微小膜によって気密式に封止され、この微小膜には、その表面内に、注入された流体の圧力が増大するときにその破損を許容する切欠部が装備され、その破損は、食品と混合された流体が出口に向かって進むことを可能にする。この構成は、出口の気密閉鎖をもたらし、この気密閉鎖は、食品を含有する第１のチャンバの蓋の気密閉鎖と共に、製品を、上記で説明したように流体を前記上側蓋を通して注入することを行う従来の機械における飲料の仕上げにカプセルが使用されるまで、完全な状態で保存する。

加えて、本発明のカプセルは、製品と混合された流体の通過のための穿孔部を含む、第１のチャンバの底部を構成するプレートを備え、容器の底部と共に、これらは、迷路の形態のパーティションを備えた第２のチャンバを確立し、それにより、流体がカプセル内に注入されるにつれて圧力が増大するとき、圧力は、プレートの上側表面において増大し、第２のチャンバの内側の食品と混合された流体が、穿孔部を通って進むことを可能にする。したがって、食品と混合された流体の圧力は、第２のチャンバにおいて漸進的に増大し、それによって微小膜の破損を引き起こし、その結果、食品と混合された流体をカプセルの外側に仕上げられた飲料を伴って流出させる。

本発明の好ましい実施形態では、小さいパーティションが、プレートの下側に配置されて、上述のパーティションと共に一体成形プレートのセットを得る。この構成は、カプセルの組み立てを容易にするが、その理由は、独立体が第２のチャンバの形成前に組み立てられる必要がある先行技術とは異なり、プレートを容器の内側で組み立てるとき、パーティションが同時に第２のチャンバの内側に配置されるためである。この簡易化は、カプセルの製造コストの低下、したがってその最終価格の低減を決定する。

プレートには、容器に設けられた周囲段によって支持されこれに固着される周囲リムが装備される。この特性もまた、迷路の形態のパーティションを備えた第２のチャンバが、容器内に設けられた周囲段上にプレートを固着することによって得られることから、カプセルの内側でのプレートの組み立てを容易にする。本発明の実施形態の１つでは、容器は、カプセルの補強および支持用径方向脈状部を備え、この補強および支持用径方向脈状部は、出口を画定する延長部に対して横方向に配置され、後者が取り付けられる従来の機械のボウルの形状に適合された構成を有する。これらの脈状部は、カプセルにより大きい堅牢性および安定性を与える。

本発明の別の実施形態は、カプセルにより大きい堅固性をもたらすことが必要とされない場合、これらの脈状部の組み込みを企図しない。これらの場合、カプセルは、これもまた、これが取り付けられる従来機械のボウルの構成に適合される。

プレートの下側内に設けられた小さいパーティションは、容器の底部の近くに位置するように適切な寸法を有し、これにより、迷路の上述の機能が実現され得る。

第２のチャンバを画定するプレートおよび容器の底部は、直線状もしくは円錐の表面、またはその組み合わせを有することができる。好ましい実施形態では、第２のチャンバは、パーティションによって形成された迷路を通って食品と混合された流体が進むことを減速させるために、高さが外側から中心に向かって漸進的に増大する。

加えて、本発明の好ましい実施形態では、容器は、上側円錐セクションによって構成され、上側円錐セクションの後、段の後に、小さい円錐チャンバが続き、この円錐チャンバには、出口を画定し、円筒状セクションによって構成された延長部によって終端する迷路の形態のパーティションが装備される。上記で説明した補強用径方向脈状部が組み込まれる場合、これらは、出口に対して横方向に配置されるように企図される。

加えて、上記で述べたように、第２のチャンバは、外側から中心に向かって高さが漸進的に増大し、小さいパーティションは、不連続の同心円を形成することによって配置され、この不連続部は、交互の同心円内で互いに面して、迷路の機能を行うことを可能にする。加えて、本発明は、食品と混合された流体を出口に向かって導くことを容易にすることが必要とされる場合、パーティションが径方向の構成をとることができることを企図する。したがって、小さいパーティションの長さは、外側から内側に減少し、その高さは、外側から内側に増大する。

本発明は、プレートの穿孔部が、微小円、微小円錐台、または微小角錐台の構成をとる微小穿孔部のセットを備えることができることを企図する。本発明はまた、プレートの穿孔部が、より大きいものであり、高い厚み指数を備えた繊維膜によって封止され、食品と混合された流体の通過を可能にできることも企図する。

本発明の実施形態は、穿孔部または微小穿孔部のプレートのセットが、径方向ライン内に位置合わせされ、必要とされるときに食品と混合された流体が第２のチャンバに向かって進むことを容易にすることを確立する。

微小膜は、アルミニウム、プラスチック、ポリマー、シリコーン、繊維材料または加圧式開放弁が装備された気密ニップルなどの、出口の気密閉鎖を維持する材料から作製される。いずれの場合も、微小膜は、カプセル内に含有された製品の気密閉鎖を維持する必要があり、また、圧力を増大させるときにその破損を可能にし、それによって製品と混合された流体の通過を可能にしなければならない。

カプセルの操作を容易にするために、容器の上側表面は、カプセルを飲料製造機械のボウル内に置くために把持することを容易にする粗面を備える。

カプセルのノズルには、蓋が熱封止される周囲リムが装備され、こうしてカプセルの気密閉鎖を行い、その中に保管された食品を保護する。

最後に、いくつかのブレードが、出口の内側に位置することができ、このブレードは、「ねずみの尾」の形態の出口の外側に向かう流体の層流を誘発することに留意されたい。

したがって、本発明の１つの実施形態では、ブレードは、径方向フィンによって決定付けられた構成を有するが、これはまた、ブレードが、縦方向に直角に交互になる直径パーティションのセクションであって、その境界部が、その各々の中間点において反対方向の水平延長部を備える、セクションによって構成され得る可能性も企図する。これらの水平延長部は、段として配置され、この段は、「ねずみの尾」の形態の流体の流出を得ることを可能にする。

この場合、容器は、熱形成によってまたは射出成型によって製造され得る。熱形成は、主に、容器が補強および支持用径方向脈状部を備えないときに使用され、射出は、前記補強および支持用径方向脈状部が組み込まれるときに使用され、その場合、出口のブレードが得られ、こうして容器との一体成形品を形成する。

このカプセルの製造のいずれの場合も、ポリマー、プラスチック化合物、可塑化されたボール紙からアルミニウムなどの金属材料までの範囲の任意の適切な材料が、使用され得る。次に、本明細書のより良好な理解およびその不可欠な部分の形成を容易にするために、一連の図を本明細書に添付し、この図では、本発明の目的が、限定的ではなく例示的に示されている。

本発明の１つの実施形態の例の分解斜視図である。 カプセルを構成するさまざまな要素が組み立てられた前述の図の断面図である。 第２のチャンバを区切るプレートの下側斜視図であり、その下側は、迷路の形態のパーティションを備える。 補強用径方向脈状部が削除されている、本発明の実施形態の別の可能な例からの断面斜視図である。 「ねずみの尾」の形態の、食品と混合された流体の流出を得るために、出口の内側に設けられたブレードの実施形態の可能な例を示す斜視図である。 「ねずみの尾」の形態の、食品と混合された流体の流出を得るために、出口の内側に設けられたブレードの実施形態の可能な例を示す斜視図である。 段違いの構造を備えたカプセルの実施形態の例を示す図である。

次に、本発明の説明が、前述の図を活用して行われる。

図１および２は、カプセルが容器１を備える本発明の実施形態の第１の例を示し、この容器１は、その上側が開放され、そのノズルには周囲リム２が装備され、その周囲リム２を覆って蓋８が配置され、この蓋８は熱封止されて、以下で説明するようにカプセルの気密閉鎖を行う。

カプセル１は、周囲リム２によって上側において、また、少なくとも１つの周囲段４によって底部において区切られた、少なくとも１つの上側円錐台セクション３を備え、そこから、これは、容器１の底部５を画定する小さい円錐伸張部に沿って続く。

別の好ましい実施形態では、カプセルは、第１の円錐台セクション３を伴う段を備え、その後に、円筒状セクション３’が続き、底部５を画定する前記小さい円錐セクションで終端する。

円錐セクション３は、粗い外部表面またはマークを有し、この表面またはマークは、従来の飲料製造機械内へのカプセルの導入中、カプセルの操作のためにこれを把持することを容易にする。

加えて、カプセルは、周囲リム７が装備されたプレート６を備え、周囲リム７は、容器１の周囲段４によって支持されこれに固着され、それにより、第１のチャンバ１０が、プレート６の上側表面と蓋３の間に形成され、この中に、たとえば、挽いたおよび圧縮されたコーヒーなどの食品が置かれ、第２の円錐チャンバ１１が、プレート６の下側と容器１の底部５の間に、外側から内側に高さを増大させて形成され、そのために、プレート６および底部５は、図２に観察されるような説明された構成をもたらす円錐構成を有する。

プレート６は、以下で説明する機能を有する穿孔部１２のセットを備え、その下側は、容器１の底部５の近くに位置するパーティション９のセットを組み込む。

底部５の中央部分には、出口１５が対応して組み込まれ、出口１５の気密閉鎖を行う微小膜１３によって封止される開口部が装備され、微小膜１３は、蓋８と共に、チャンバ１０内に含有された食品を外側から分離して保存して、その酸化を防止し、これを、カプセルが、その目的で従来的に使用されるものからの機械によって飲料を仕上げるために使用されるまで、完全な状態で保存する。

微小膜１３には、一連の切欠部１４が装備され、この切欠部１４は、第２のチャンバ１１の圧力が特定の値を超えたときに微小膜１３の破損を行うことを可能にする。

微小膜１３を固着することを可能にするために、出口１５へのアクセスをもたらす中央開口部は、わずかに厚い小さい表面を組み込み、ここで、前記微小膜１３は熱封止され、上述した気密閉鎖を行う。

本発明の好ましい実施形態では、微小膜は、２０〜５０μｍの間に含まれる厚さを有して、圧力によるその破損を容易にする。微小膜１３は、アルミニウム、任意のプラスチック化合物、ポリマーシート、シリコーン、繊維材料またはさらには加圧式開放弁が装備された気密シリコーンニップルにおいて製造され得る。

カプセルは、出口１５に対して横方向に、および容器１の底部５の下側から配置された、補強および支持用径方向脈状部１６を備える。容器１の構造は、これが、飲料の仕上げのために結合されなければならない機械のボウルの形状に適合するように設計される。
パーティション９は、不連続の同心円によって確立され、その不連続部が、交互の同心円内で互いに面する構成を有する。この構成は、第２のチャンバ１１の構成と共に、パーティション９の長さが、外側から内側に減少し、その高さは、外側から内側に増大して、上記で説明したように、外側から内側に高さが増大する構成を有する前記第２のチャンバ１１の構成に適合することを決定する。

説明したカプセルによって飲料を仕上げるために、カプセルは、第１のチャンバ１０に入る、蓋８を穿孔する針が装備された従来の飲料製造機械内に置かれ、第１のチャンバ１０内には、沸騰水などの流体が圧力注入され、この流体は挽いたコーヒーと直接的に混合し、それにより、第１のチャンバ１０の圧力は、漸進的に増大し、コーヒーと混合された流体が、穿孔部１２を通って第２のチャンバ１１に進むことを可能にし、第２のチャンバ１１内では、これは、食品と混合された流体の流出を減速させる、パーティション９が形成する迷路を流れ抜けることによってパーティション９と相互作用し、それにより、圧力が第２のチャンバ１１内で増大し続けるとき、切欠部１４の配置によって許容される、微小膜１３の破損が、仕上げられたコーヒーが出口１５によって外側に向けられるようにして起こる。

穿孔部１２は、０．０５×０．４ｍｍ微小スロットによって構成されてよいが、本発明はまた、これらが、より小さいまたはより大きい穿孔部によって構成されてよく、円形または円錐台に成形されてよいことも企図する。本発明はまた、穿孔部が非常に大きく、非常に厚い繊維膜によって封止され、この繊維膜は、フィルタとして、およびクリームからコーヒーを分離する要素として作用し、いずれの場合も、製品と混合された流体が第２のチャンバ１１に進むことを可能にすることも企図する。

したがって、穿孔部１２のジオメトリおよび寸法ならびにその数は、要求される必要性に適合され得る。たとえば、合計５０ライン内に約１２のスロットの径方向ラインを形成する穿孔部１２の配置が企図され、約１２ｍｍ^２の出口表面を達成する。この領域は、この表面内の圧力の増大を誘発するために小さくする必要があり、クリームおよびコーヒーの分離プロセス、またはさらには格子の形態のその配置も改良する。

図１および２に表す容器１は、射出方法によって製造され、それによって、容器１が、補強用径方向脈状部１６との一体成形品によって構成されることをもたらす。

本発明は、たとえば、図５に示すもののような径方向フィン１７などのブレード１７の出口１５内の組み込みを企図し、これは、その目的で設けられた出口１５の内部段を支持することができ、またはこれらは、前記出口で熱によって固着することもでき、または図１および２に参照される射出方法によって製造されるときに容器と一緒に一体成形品を形成することができることを企図する。径方向フィン１７が自由であるという事実は、その使用に影響を与えず、その理由は、カプセルは、常に縦方向で使用されることを必要とし、そのために径方向フィン１７は、重力によりその作業位置に降下するためである。

径方向フィン１７の高さは、出口の長さによって決まり、９から１５ｍｍの間に含まれる値の中で変動することができる。

図６は、ブレード１７の別の実施形態を示し、この場合、これらが、垂直方向に直角に交互になる直径パーティション１９のセクション１８であって、その境界部が、前記境界部の各々の中間点において反対方向の水平延長部２０を有する、セクション１８によって構成されるという特異性を有する。これらの水平延長部２０は、段として配置される。上述のブレード１７の構成の目的は、「ねずみの尾」の形態の流体の流出をもたらすことである。

図４は、図１および２に示すものに類似する本発明の別の可能な実施形態を示すが、この場合、これは、補強および支持用径方向脈状部１６を組み込まず、ブレード１７が独立した部分を形成することが異なる。この場合、容器はここでも、飲料製造機械のボウルの構成に適合する。

図４の例では、容器は熱形成によって製造され、時間およびプラスチックにおける多大な削減、したがってより低いカプセルコストを得る。

最後に、出口１５は、その外部縁内に、対応する機械のボウルの下側オリフィスの境界部内の適切な結合および安定化のための小さい周囲段２１を有する。

同様に、前記出口（１５）は、容器（１）の全高さの少なくとも半分の長さを有し、それにより、より大きい機械のボウルへのその適合が、前記容器の内部チャンバのサイズを増大させる必要なく可能である。

Claims (21)

1. 流体が、食品を含有する第１のチャンバ（１０）内にそこを通して圧力注入される１つの蓋（８）を備える飲料製造カプセルであって、
   前記流体は前記食品と混合し、前記第１のチャンバ（１０）の底部は、前記食品と混合された前記流体が、圧力が前記流体の注入によって増大するときに第２のチャンバ（１１）に進むことを可能にする穿孔部（１２）を備え、前記第２のチャンバ（１１）には、前記流体および前記食品の混合物の流出を減速させるために迷路の形態のパーティション（９）が装備され；前記第２のチャンバ（１１）の後に、前記流体および前記食品の混合物がそこを通して得られる出口（１５）を備える、飲料製造カプセルにおいて、
   上側が開放される容器（１）であって、その底部には、前記出口（１５）を画定する延長部が対応する中央開口部が装備され、その外部形状は、従来の飲料製造機械のボウルに適合される、容器（１）と、
   前記容器（１）の前記底部の前記開口部を気密式に閉鎖する微小膜（１３）であって、その表面内に、前記注入された流体の圧力によるその破損を許容するための切欠部（１４）を備え、前記食品と混合された前記流体が前記出口（１５）に向かって進むことを可能にする、微小膜（１３）と、
   前記食品と混合された前記流体の通過のための前記穿孔部（１２）が装備された、前記第１のチャンバ（１０）の底部を構成するプレート（６）であって、前記容器（１）の前記底部（５）と共に、迷路の形態の前記パーティション（９）を備えた前記第２のチャンバ（１１）を画定し、それにより、その上側表面の圧力の増大が誘発されたとき、これらは、前記食品と混合された前記流体が前記第２のチャンバ（１１）に進むことを可能にし、前記第２のチャンバ（１１）内では、前記微小膜（１３）の破損は、前記流体の圧力が増大するときに起こる、プレート（６）とを備え、
   前記小さいパーティション（９）が、前記プレート（６）の下側に配置され、前記プレート（６）および前記パーティション（９）との単一要素セットとすることを特徴とする、飲料製造カプセル。
2. 前記プレート（６）が、前記容器（１）内に設けられた周囲段（４）によって支持されこれに固着される周囲リム（７）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。
3. 前記容器（１）が、これが結合される前記機械のボウルの形状に適合されるカプセルのための、前記出口（１５）を画定する前記延長部に対して横方向に位置する補強および支持用径方向脈状部（１６）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。
4. 前記プレート（６）の前記下側に設けられた前記小さいパーティション（９）が、前記容器（１）の前記底部（５）の近くに配置されることを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。
5. 前記第２のチャンバ（１１）を画定する前記プレート（６）および前記容器（１）の前記底部（５）が、直線状、円錐状、およびその組み合わせの中で選択された表面を備えることを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。
6. 前記容器（１）が、上側円錐台セクション（３）を備え、前記上側円錐台セクション（３）の後、段（４）の後に小さい円錐チャンバが続き、前記小さい円錐チャンバには、前記第２のチャンバ（１１）を形成する迷路の形態の前記パーティション（９）が設けられ、迷路は、前記出口（１５）を画定する前記延長部によって終端し、前記延長部は、円筒状セクションによって構成されることを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。
7. 前記容器（１）が、少なくとも第１の円錐台セクション３を伴う段を備え、その後には、少なくとも別の円筒状セクション（３’）が続き、前記底部（５）を画定する小さい円錐セクションで終端することを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。
8. 前記出口（１５）が、前記容器（１）の全高さの少なくとも半分の長さを有することを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。
9. 前記第２のチャンバが、その高さを外側から中心に向けて漸進的に増大させることを特徴とする、請求項５に記載の飲料製造カプセル。
10. 前記小さいパーティション（９）が、不連続の同心円から選択された構成であって、その不連続部が、交互の同心円内で互いに面する、構成、および径方向の構成を形成することによって配置されることを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。
11. 前記小さいパーティションの長さが、外側から内側に減少し、その高さは、外側から内側に増大することを特徴とする、請求項５および１０に記載の飲料製造カプセル。
12. 前記プレート（６）の前記穿孔部（１２）が、微小円、微小円錐台、および微小角錐台の中で選択された構成を備えた微小穿孔部のセットを備えることを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。
13. 前記プレート（６）の前記穿孔部（１２）が、高い厚み指数を備えた繊維膜によって封止されることを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。
14. 前記プレートの穿孔部または微小穿孔部の前記セットが、径方向ラインまたは格子の形態で位置合わせされることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の飲料製造カプセル。
15. 前記微小膜（１３）が、アルミニウム、プラスチック、ポリマー、シリコーン、繊維材料および加圧式開放弁を備えた気密シリコーンニップルの中で選択された材料から作製されることを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。
16. 前記カプセルの前記外部表面が、把持することを容易にする粗面またはマークを備えることを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。
17. 前記容器（１）が、前記蓋（８）が熱封止される周囲リム（２）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。
18. 前記出口（１５）の内部が、「ねずみの尾」の形態の前記出口（１５）の外方向の前記流体の層流を誘発する、ブレード（１７）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。
19. 前記ブレード（１７）が、径方向フィン（１７）と、縦方向に直角に交互になる直径パーティション（１９）のセクション（１８）であって、その境界部が、段の形態で、前記境界部の各々の中間点において反対方向の水平セクション（２０）を有する、セクション（１８）との間で選択された構成を有することを特徴とする、請求項１８に記載の飲料製造カプセル。
20. 前記容器（１）が、熱形成と射出成型の間で選択された方法によって製造されることを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。
21. 製作に使用される材料が、ポリマー、プラスチック化合物、可塑化されたボール紙、金属材料またはその組み合わせの中で選択されることを特徴とする、請求項１に記載の飲料製造カプセル。

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