JP6182205B2 - 飲料製造システム及びカプセル - Google Patents

Description

本開示は、熱い、そして場合により加圧された水をカプセルを通って流すことによって、飲料、又はより一般的には食用製品を製造するためのカプセルに関し、このカプセルは、食用製品の調整のための少なくとも１又は複数の材料を含む。

カプセルの使い捨て飲料カートリッジを使用する飲料製造システムが、コーヒーベースの飲料又は他の食用製品を調合するために一般に使用されている。カプセルは通常、抽出チャンバに挿入され、頂部及び底部に穴を開けられ、熱い加圧された水をカプセルを通って流すことによって飲料が抽出される。使用されるカプセルの種類、水圧及び／又は温度又は流量、並びにカプセルに含まれる材料によって、異なる品質及び性質の飲料を得ることができる。

エスプレッソコーヒーを抽出することは、熱い加圧された水をコーヒー粉末を含むカプセルを通って流すことを必要とする。水は通常、カプセルに減少した流量及び約１２／１５ｂａｒで供給される。このような高い圧力値は、エスプレッソコーヒーの上部にクレマを形成するために必要とされる。

いわゆる入れ立てのコーヒー又は「アメリカンコーヒー」は通常、大量の水を減少した又はゼロ圧力でコーヒー粉末ベッドを横切って流すことによって作られる。

通常、コーヒー製造装置は、エスプレッソコーヒー又はいわゆるアメリカンコーヒー又は入れ立てのコーヒーのいずれかを作るように設計される。様々な種類のコーヒーベースの飲料を作ることができる装置を提供する試みが行われている。しかし、同じ１つの一人分のパッケージ、例えばカプセル又はカートリッジを使用して変化する官能特性を有する飲料を製造することができるシステムに対する要求が依然としてある。

特許文献１は、溝を持つ底壁を有するカプセルを含む抽出システムを開示する。溝は、カプセルに対して非対称に配置されるとともにカプセルを抽出チャンバの唯一の所定の角度位置に位置決めすることが意図される。抽出チャンバは、抽出チャンバ軸及び軸外、すなわちその軸から離されている、に対して対称に配置される２つの同一の穿孔部を有する。各穿孔部は、それぞれの飲料分配ダクトと流体連通し、前記２つの分配ダクトは、互いから独立するとともに分離される。カプセルの平坦な底壁部分は、前記２つの穿孔部の一方又は他方に対応する位置にくぼみを有する。したがって、カプセルの抽出チャンバの中への挿入と同時に、流体連通が、カプセル内部と前記穿孔部の一方のみとの間に確立される。中身及びくぼみの位置が異なる、２種類のカプセルが、同じ抽出ユニットで使われることができる。一方又は他方の穿孔部のいずれか及び対応する分配ダクトが、カプセルの中身に応じて、使用されるので、異なる飲料（例えば、お茶とコーヒー）が同じ装置で作られることができる。これは、分配ダクトが、独立するとともにカプセル底部の形状に応じて、すなわち、カプセルの底部のくぼみの位置に応じて、選択的に使用されるので、一方の飲料の分配ダクト内の他方の飲料の残留物による汚染を防ぐ。

ＵＳ２０１１/０１１１０９８

第１の態様によれば、水をそこを通って流すことによって食用製品を調整するための少なくとも１つの材料を含むカプセルに関し、これは、カプセルが抽出チャンバに挿入される位置に応じて、異なる飲料が同じカプセルによって得ることができるように、異なるモードで使用されることができる。カプセルの底部は、非対称形状にされるとともに、抽出チャンバの閉鎖に際して又はカプセルが加圧されてその中の材料が事前抽出された後のみのいずれかで、カプセルが開口されるようにされる。したがって、抽出サイクルが、抽出チャンバのカプセル位置に応じて、低又は高水圧で、選択的に実行されることができ、ユーザに、同じカプセル及び同じ飲料製造装置を使用して、ユーザの好みの飲料を選ぶ可能性を提供する。

幾つかの実施形態によれば、水入口壁、製品出口壁及び側壁を有する、カプセルが提供される。製品出口壁は、少なくとも第１の、穿孔可能な壁部、及び第２の、穿孔可能な壁部を有する。側壁は、水入口壁と製品出口壁との間に延びる。第２の壁部は、第１の壁部に対して凹んでいる。すなわち、第２の壁部と水入口壁との間の距離は、第１の壁部と水入口壁との間の距離より小さい。さらに、製品出口壁は、該カプセルの長手方向軸に対して非対称である。以下の記載から明らかになるように、このようなカプセルは、抽出チャンバ内でカプセルが取る位置に応じて、異なる種類の飲料を製造するために、抽出チャンバ内で使用されることができる。

特に有利な実施形態では、第２の壁部は、該製品出口壁の中心領域内に広がる。有利には、第２の壁部の位置は、該カプセルの長手方向軸が第２の壁部と交差するようにされることができる。カプセルの長手方向軸は、カプセルの長手方向対称軸として理解されるものとする。この配置では、穿孔部材が、抽出チャンバ内に実質的に中心位置に設けられるとき、カプセルの凹んだ第２の壁部は、抽出チャンバ内のカプセルが取る角度位置に関係なく、このような中心に配置される穿孔部材の前に常に配置される。穿孔部材及びカプセルは、中心に配置される穿孔部材がカプセルの底部に孔を開け、カプセル底部の凹んだ壁部が、カプセル内部で高められた水圧化で十分に変形した場合のみ、製品が底を通って流れることを可能にするように、寸法決めされることができ、第２の壁部は圧力をかけられて膨張するように設計される。

実際には、カプセルはしたがって、第１の壁部及び第２の壁部の相互の位置によって定められる、使用の２つの代替位置を有することができる。第１の壁部及び第２の壁部は、横方向に沿って並んで配置されることができる。使用の２つの代替位置はしたがって、該横方向によって定められるとともに、１８０°の回転によって互いに異なる、すなわち、使用の第２の位置は、使用の第１の位置に対して１８０°だけ回転され、その逆も同じである。

カプセルの製品出口壁は、追加壁部、例えば、第１の壁部及び第２の壁部を囲む環状外壁部を有することができる。しかし、好ましくは、製品出口壁全体が第１の壁部及び第２の壁部によって形成され、第２の壁部は第１の壁部に対して好ましくは全体的に凹んでいる。第２の凹んだ壁部は、平らである必要はない。むしろ、それは湾曲され、第１の壁部から徐々に離れて広がることができる。第２の凹んだ壁部はしたがって、カプセルが対象とする、２つの代替抽出モードの一方における、抽出サイクル中に、カプセルの内部で高まる圧力をかけられて徐々に膨張する、凹形状を有する。

第１の壁部は、カプセルの長手方向軸に対して実質的に直角であることができる。

水入口壁は、水透過性であることができる。しかし、好適な実施形態では、水入口壁はまた、穿孔可能な、気体及び液体不透過性壁であるので、カプセルは外側シーリングバッグを必要としない。

カプセルが抽出チャンバ内で取ることができる２つの代替抽出位置は、カプセル底部の形状、すなわち製品出口壁の形状、に基づいてユーザによって選択されることができる。しかし、好適な実施形態では、カプセルは、カプセルの長手方向軸に対して非対称位置に配置された、認識要素を有する。認識要素は、ユーザがカプセルを抽出チャンバに、２つの代替位置の一方又は他方に選択的に、正しく位置決めするのを補助する。認識要素は、単純なマーク、印又はカプセルに設けられる他の視覚的に検出可能な表示を有することができる。このような視覚的に検出可能な表示は好ましくは、いったんカプセルが抽出チャンバ内に挿入され且つ抽出チャンバを閉じる前に、見え続けるカプセルの一部に設けられる。例えば、視覚的に検出可能な表示は、カプセルの上部に、すなわち水入口壁又は該壁を囲むリムに設けられることができる。視覚的に検出可能な表示はまた、リムの形状によって提供されることができる。例えば、リムは非対称であり得る。

さらなる実施形態では、認識要素は、機械検出可能な要素であることができ、抽出機械又は装置によって自動的に検出されることができる。機械検出可能な認識要素は、カプセルの周りの任意の適切な位置、上面、底面又は側壁に、設けられることができる。

好ましくは、認識要素は、ユーザによって視覚的に検出可能及び抽出装置によって機械検出可能の両方である。ユーザはしたがってカプセルを抽出チャンバに正しく位置決めし、装置は、カプセルが装置内に置かれている選択された位置を自動的に認識する。例えば、認識要素は、カプセルから横に突出するタグを有することができる。幾つかの実施形態では、認識要素は、該水入口壁を囲むリムに形成される。リムは、例えば、カプセルの長手方向軸に対して非対称に配置されることができる。例えば、カプセルが平面図において円である場合、リムは、カプセル軸に対して横方向に引き伸ばされることができるとともにカプセルから横に突出することができる。

有利な実施形態では、認識要素は、該第１の壁部及び該第２の壁部の一方に対応するカプセルの一方の側部に突出する。２つの壁部は、横方向に並んで配置されることができ、認識要素は、該横方向において、該第１の壁部及び該第２の壁部と整列することができる。

更なる態様によれば、本開示はまた、特に、しかし排他的ではなく、例えばコーヒーベースの飲料等、食用製品を調整するためのシステムに関し、該システムは：
− 互いに対向する水入口壁及び製品出口壁を有するカプセルであって；製品出口壁は、少なくとも第１の、穿孔可能な壁部、及び第２の、穿孔可能な壁部を有し、第２の壁部は、第１の壁部に対して凹み；製品出口壁は、カプセルの長手方向軸に対して非対称である；カプセルと；
− ２つの代替位置でカプセルを選択的に受けるように構成され、少なくとも１つの第１の短い穿孔部材及び１つの第２の長い穿孔部材を有する、抽出チャンバであって、第１の穿孔部材は、カプセルが、第１の壁部が第１の穿孔部材に面する状態で抽出チャンバに挿入されるとき、第１の壁部に孔を開けるように構成され；第２の穿孔部材は、第２の壁部がカプセル内で水圧をかけられて膨張するとき、第２の壁部に孔を開け、食用製品がカプセルから流出することを可能にするように構成される；抽出チャンバと；を有する。

したがって、第１の穿孔部は、抽出チャンバの閉鎖の際、カプセルを通る水の供給を開始する前に、第１の壁部の領域でカプセルの底部を孔を開ける。このように、カプセル内の材料の抽出が、減少した圧力で、実質的に周囲圧力でさえ、実行される。実際、水がカプセルに供給されることが開始されるとすぐに、食用製品が、カプセルの既に孔を開けられた製品出口壁を通って流れ始める。

第１の穿孔部が第１の壁部に孔を開けないようにカプセルが配置される場合、第２の穿孔部は、抽出チャンバの閉鎖の際に製品出口壁を十分貫通することができない。抽出サイクルが開始しカプセル内部の圧力が高まるときのみ、カプセルの製品出口壁が、食用製品をカプセルから流出させるように、そこを通る第２の穿孔要素の貫通を生じさせるよう十分膨張する。

さらなる態様によれば、本開示は、食用製品を調整するための装置に関し：
−水をカプセルを通って流すことによって食用製品を調整するための少なくとも１つの材料を含む前記カプセルを受けるように構成される抽出チャンバと；
−該抽出チャンバの第１の端部壁における、水を該抽出チャンバに供給するための少なくとも１つの水入口ダクトと；
−該抽出チャンバの第２の端部壁における、該食用製品を該抽出チャンバから分配するための少なくとも１つの製品出口ダクトと；
−両方が該第２の端部壁から該抽出チャンバの内部に向かって突出する、少なくとも１つの第１の短い穿孔部材及び１つの第２の長い穿孔部材と；を有する。

好適な実施形態では、第１の短い穿孔部材及び第２の長い穿孔部材は、前記抽出チャンバの対称軸に対して非対称に配置される。例えば、第２の長い穿孔部材は、第２の端部壁の中心位置に、好ましくは抽出チャンバの対称軸上又は同軸の近くに配置される。

好適な実施形態では、装置は、該抽出チャンバ内の該カプセルの挿入位置を検出するためのセンサを有する。センサを使用することは、カプセル位置に応じた、抽出サイクルの１又は複数のパラメータの自動的な選択を可能にし、装置をより使いやすくする。

センサは、カプセル位置を検出するのに適している任意の装置、機器、器具又は構成部品として理解されるものとする。幾つかの実施形態では、センサは、マイクロスイッチを有する又はマイクロスイッチからなる。他のセンサ、例えば、静電容量センサ又は光学センサ等、が使用されることができる。

装置は、抽出チャンバに加圧された水を送り込むためのポンプ、及び飲料選択に応じて少なくとも１つのポンプパラメータを制御するための制御装置を有することができる。パラメータは、例えば、ユーザインタフェースを通じて、ユーザによって手動で設定されることができる。センサが設けられる場合、パラメータは自動的に選択されることができる。

幾つかの実施形態では、抽出チャンバは、カプセルリムを受けるための凹部を有し、センサは、該抽出チャンバ内の該カプセルの挿入の角度位置を検出するために該凹部に配置されることができる。

さらなる態様によれば、ここに開示される主題はまた、上述のカプセル及び装置を用いて食用製品を製造するための方法を含み、該方法は：
カプセルを抽出チャンバ内に、カプセル底部の第１の壁部分が第１の穿孔部材によって孔を開けられる、第１の位置、又は、第１の壁部分が第１の穿孔部材の反対側に配置される第２の位置に、選択的に挿入するステップと；
抽出チャンバを閉鎖するステップと；
水を抽出チャンバに、抽出チャンバへのカプセルの挿入の位置に応じて、低圧又は高圧で選択的に供給するステップ；を含む。

上述の簡単な説明は、以下の詳細な説明がより良く理解され得るために及び技術に対する本貢献がより良く理解され得るために、本発明の様々な実施形態の特徴を説明する。もちろん、以下に記載されるとともに添付の請求項に述べられる本発明の他の特徴がある。これに関して、本発明の幾つかの実施形態を詳細に説明する前に、本発明の様々な実施形態が、以下の記載に述べられる又は図面に示される構造の詳細及び構成要素の配置へのそれらの応用に限定されないことが理解される。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施及び実行されることができる。また、本明細書に用いられる語法及び用語は、説明目的のためであり限定するものとして見なされるべきでないことが理解されるべきである。

このようなものとして、当業者は、開示が基礎としている概念が、本発明の幾つかの目的を実行するために、他の構造、方法、及び／又はシステムを設計するための基礎として容易に利用され得ることを理解するであろう。したがって、請求項が、本発明の精神及び範囲から離れない限り、このような均等な構造を含むものとして認識されることが重要である。

本発明の開示された実施形態のより完全な評価及びそれらの付随する利点の多くは、それらが、添付の図面とともに考慮されるとき以下の詳細な説明を参照することによりより良く理解されることになるように、容易に得られるであろう。
本開示によるカプセルの斜視図を示す。 図１のカプセルの側面図を示す。 図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩによる上面図を示す。 第１の抽出位置におけるカプセルを備える抽出チャンバを示す。 図４の線ＩＶＡ−ＩＶＡに沿った局所的な上面図を示す。 第２の抽出位置におけるカプセルを備える図４の抽出チャンバを示す。 １つの抽出モードにおける抽出中のカプセルの詳細を示す。 飲料製造装置の主構成部品の図を示す。

例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面を参照する。異なる図面における同じ参照番号は、同じ又は同様の要素を特定する。加えて、図面は必ずしも縮尺を合わせて描かれていない。また、以下の詳細な説明は本発明を限定しない。その代わり、本発明の範囲は添付の請求項によって定められる。

明細書を通じた「一実施形態」又は「（ある）実施形態」又は「幾つかの実施形態」への言及は、ある実施形態と関連して記載される特定の機能、構造、又は特徴が、開示された主題の少なくとも１つの実施形態中に含まれることを意味する。したがって、明細書を通じた様々の場所における表現「一実施形態では」又は「（ある）実施形態では」又は「幾つかの実施形態では」は、必ずしも同じ実施形態を示していない。さらに、特定の機能、構造、又は特徴が、１又は複数の実施形態において、任意の適切な方法で組み合わせられ得る。

以下の記載は、コーヒー製造機械への本発明の適用について言及するが、本発明は、他の異なる種類の飲料製造装置に又は食用製品を扱うための異なる種類の機器、機械又は装置にも、具体化され得ることが理解されるべきである。

以下の記載では、コーヒー飲料を製造するためのカプセル及びこのようなコーヒー飲料を調整するための装置への参照がなされる。しかし、本発明は、得られることになる最終結果、例えば、飲料の最終的な官能特性に基づいて１又は複数の流れパラメータを制御する必要が生じるときはいつでも、水を１つの一人分のカプセルを通って流すことにより他の食用製品を製造するための異なる装置でも具体化されることができる、ことが理解されるべきである。

図１乃至３は、例えばコーヒー粉末を含む、カプセル１を示す。カプセル１は、互いに対向する第１の壁５及び第２の壁７を持つメインボディ３を有する。飲料を抽出するために必要な抽出水が該第１の壁５を通って供給されるので、第１の壁５は、ここでは以下に水入口壁として示される。第２の壁７は、食用製品、すなわちコーヒー飲料が、この第２の壁７を通って例えば飲料分配ノズルに向かって分配されるので、ここでは以下に製品出口壁として示される。図示された実施形態では、水入口壁は、空気及び液体が不透過性であるとともに穿孔可能である、すなわち、１又は複数の水通路が、使用時に壁を穿孔する穿孔部を用いてそこを通って形成されることができる。

側壁９が、水入口壁５から製品出口壁７へカプセル軸Ａ−Ａに沿って延びる。図１乃至３に示された例では、側壁３は、円形断面を持つ概して円錐台形状を有し、したがって、カプセル軸Ａ−Ａと一致する対称軸を有する回転体の形態である。他の実施形態では、側壁３は、円形又は非円形断面を持つ筒形、あるいは、非円形断面を持つ円錐形であり得る。さらなる実施形態では、カプセルは、例えば、正方形又は長方形断面を持つ、切頭ピラミッド形状を有することができ、この場合、側壁は切頭ピラミッド形である。

水入口壁５の周りに、カプセル１はリム１１を備える。図面に示された実施形態では、リム１１は、カプセル軸Ａ−Ａに対して非対称である。より具体的には、リム１１は、約１８０°広がる一定の半径Ｒを持つ第１の部分１１Ａを有する。残りの約１８０°に沿って、リム１１は、側方に伸びて、後により明確になるであろう目的のために水入口壁５から非対称に突出するタグ１１Ｔを形成する。

カプセル１の製品出口壁７は、第１の壁部７Ａ及び第２の壁部７Ｂを形成するように成形される。第１の壁部７Ａは水入口壁５から距離Ｄを有する。第２の壁部７Ｂは、第１の壁部７Ａに対して凹んで（引っ込んで）いる、すなわち、第２の壁部７Ｂと水入口壁５との間の距離ｄは、同じ水入口壁５と第１の壁部７Ａとの間の距離Ｄより小さい。製品出口壁７は、空気及び液体が不透過性である。第１の壁部及び第２の壁部の両方は穿孔可能である、すなわち、それらは使用時に穿孔部によって孔を開けられることができる。

２つの壁部７Ａ及び７Ｂは、並んで配置されるとともに、それに沿ってタグ１１Ｔが水入口壁５の横方向に延びる方向に対応する方向Ｔに沿って整列される。２つの壁部７Ａ及び７Ｂはしたがって、カプセルに対して非対称である。上述のように、図示された実施形態では、カプセルは円形断面を持つ概して円錐の側面を有する。２つの壁部７Ａ及び７Ｂは、円錐のカプセル側壁９の軸Ａ−Ａに対して非対称に配置される。

図示された実施形態では、第１の壁部７Ａは平面である。第２の壁部７Ｂは部分的に平面であるとともに、壁部７Ａに向かって広がる実質的に円筒の表面７Ｃに結合する。異なる形状の製品出口壁７が可能であり、２つの壁部が、一方が他方に対して凹み、すなわち、ある壁部分が水入口壁５から大きい距離になり第２の部分が水入口壁５から小さい距離になり、２つの壁部がカプセル軸Ａ−Ａに対して非対称に配置されるとともに、存在する場合、タグ１１Ｔの延長部に沿って整列されて、定められて提供される。

カプセル１は、水及び気体不透過性材料、プラスチック、アルミニウム等又はラミネート材、例えば、プラスッチック材料で被覆されたアルミニウム箔によって製造されることができる。カプセルに含まれる材料、例えばコーヒー粉末Ｃは、酸素、湿気及び他の劣化させる物質に対して保護されるので、カプセルの追加的な外部密封パッケージが省かれることができる。

他の実施形態では、水入口壁５は、水を透過させる構造を有することができ、例えば、不織布、紙又は同様の材料で作られることができる、或いは、開口によって形成されることができる。製品出口壁７は、いずれにせよ水不透過性である。

カプセル１は、例えば抽出チャンバ有する、飲料調整システム又は異なる飲料調整ユニットで使用されることができる。図４及び５は、１５で示される抽出チャンバを有する飲料調整ユニットの例示的な実施形態を示す。図示された例示的な実施形態では、抽出チャンバ１５は、第１の抽出チャンバ部分１５Ａ及び第２の抽出チャンバ部分１５Ｂを有する。２つの抽出チャンバ部分１５Ａ及び１５Ｂは、抽出チャンバを開き、カプセルをその中に挿入し、抽出チャンバを閉じ、飲料を抽出するために、一方が他方に対して移動可能である。他の抽出チャンバの形態が使用されることができる。

図４及び５の略図では、下方抽出チャンバ部分１５Ａはカプセル凹部１７を有し、その中にカプセル１が挿入されることができる。カプセル凹部１７へのカプセル１の装填は、手動で又は自動システムを用いて行われることができる。

カプセル凹部１７は、図面に概略的に示されるように両矢印ｆ１５にしたがって移動可能である抽出チャンバ１５Ｂによって閉じられることができる。この実施形態では、下方抽出チャンバ部分１５Ａは、支持構造に対して固定される。異なる構成が使用されることができ、例えば、下方抽出チャンバ１５Ａが移動可能であるとともに上方抽出チャンバ１５Ｂが固定される、又は、両方の抽出チャンバ部分１５Ａ及び１５Ｂが、一方が他方に対して移動可能である。また、２つの抽出チャンバの配置は異なることができる。例えば、それらは、垂直方向ではなく水平にしたがって整列されることができる、或いは、それらは、傾斜した方向にしたがって配置されることができる。

抽出チャンバ部分１５Ｂは、上方穿孔部２１を有する、第１の端部壁１９を備える。上方穿孔部２１は、水入口壁５に孔を開ける又は穿孔するように設計された複数の鋭い突出部又はピン２１Ｂを備えるディスク形プレート２１Ａとして概略的に示される。水入口壁５が液体透過性材料、例えば、有孔フィルムで作られる場合、穿孔部２１は省かれることができる。

水入口ダクト２３が、抽出チャンバ部分１５Ｂに付随する。水入口ダクト２３は、抽出チャンバ１５の閉鎖時に抽出チャンバ内に位置決めされたカプセル１の水入口壁５に形成される開口を通って水を分配するように、配置される。

凹部１７は、抽出チャンバ部分１５Ｂに対向する抽出チャンバの第２の端部壁２５によって閉じられる。

少なくとも２つの穿孔部材２７及び２９が、凹部１７の底部に配置される、すなわち、第２の端部壁２５から凹部１７の内向きに突出する。図４及び５に示される実施形態では、第１の穿孔部材２７及び第２の穿孔部材２９の両方は、それぞれ中心ポート２７Ａ及び２９Ａを有する。両方のポート２７Ａ及び２９Ａは、コーヒー分配吐出口３１と流体連通している。図示されない、異なる実施形態では、各穿孔部材は、中心ポートではなく、飲料のための流路を形成する外側側部溝を備えることができる。

第１の穿孔部材２７及び第２の穿孔部材２９は、抽出チャンバの中心軸Ｂ−Ｂに対して非対称に配置される。より具体的には、第１の穿孔部材２７は、第２の穿孔部材２９より、軸Ｂ−Ｂからより離れている。図示された実施形態では、第２の穿孔部材２９は、抽出チャンバ軸Ｂ−Ｂと同軸に配置され、第１の穿孔部材２７は、凹部１７の周壁１８と抽出チャンバ１５の中心軸Ｂ−Ｂとの間の中間位置に配置される。

さらに、第１の穿孔部材２７は、第２の穿孔部材２９の長さＬｅより小さい長さｌｅを有する。違う方法で述べると、第１の穿孔部材２７は、抽出チャンバ１５の凹部１７に、第２の穿孔部材１９より少ない程度に突出する。

カプセル１の製品出口壁７の非対称形状と組み合わせた穿孔部材２７及び２９のこの配置は、以下により詳細に記載されるように、同じカプセルを使用する異なる抽出状態の下での飲料を調整する可能性をもたらす。

カプセル１は、図４及び５を比較して理解できるように、２つの代替位置で抽出チャンバ１５の凹部１７に挿入されることができる。図４では、カプセル１は、第１の壁部７Ａが第１の穿孔部材２７に面する方向で抽出チャンバに挿入される。抽出チャンバ１５の閉鎖の際、カプセル１は凹部１７に押し込まれ、壁部７Ａは抽出部材２７に対して押される。したがって、図４に示されるように、抽出チャンバの閉鎖の際、カプセル１の底部は、抽出サイクルが始まる前に、第１の穿孔部材２７によって孔を開けられる。

逆に、カプセル１が、角度変更された位置で、すなわち、図４に示される位置に対してそれ自身の軸Ａ−Ａ周りに１８０°回転されて、抽出チャンバに挿入される場合、カプセルは、図５に示される位置を取り、第２の壁部７Ｂは第１の穿孔部材２７に面するとともに第１の壁部７Ａは、いずれの穿孔部材も欠いている領域で第２の端部壁２５と接触する。

第２の穿孔部材２９及びカプセル１の底部に対するその位置の延長は、抽出チャンバ１５内のカプセルの角度位置に関わらず、いったん、十分な圧力がカプセル内で高まり、その製品出口壁７が変形したときのみ、そこを通って食用製品が分配されることができる、開口を形成する。図示された実施形態では、第２の穿孔部材２９の長さ及びカプセルの形状は、抽出サイクルを開始する前に、穿孔部材２９が第２の壁部７Ｂに孔を開けないようになる。穿孔部材２９の長さＬｅ及びカプセル１の形状は、カプセルが、抽出中にカプセル内で高まる水圧化で変形し始める前に、穿孔部材２９がカプセルの製品出口壁７を刺さない又は孔を開けないようになる（図５Ａ参照）。

図示されない、他の実施形態では、第２の穿孔部材２９の長さ及び／又は製品出口壁７の形状は、第２の穿孔部材２９がカプセル１の製品出口壁７に接触する又は同壁を刺すが、カプセルが水不透過性のままであるように、完全に孔を開けないようにされることができる。さらなる実施形態では、穿孔部材２９の形状及び寸法並びにカプセル１の形状は、穿孔部材２９が壁部７に孔を開けるが、カプセルの底壁がカプセル内部の圧力をかけられて十分変形するまで、製品が、このように形成される開口を通って流出できないように、されることができる。これは、例えば、ポート２９Ａの上端が穿孔部材２９の先端に対して引き下がっている、穿孔部材２９を用いて、得ることができる。図に示される穿孔部材２９は、このように形成される。ポート２９Ａの入口は、先端２９Ｂに対して引き下げられる。したがって、穿孔部材２９が壁部７Ｂの厚さを完全に貫通したとしても、穿孔部材２９の先端２９Ｂは、一種の栓として機能し、カプセルが内圧下で十分に変形するまで、製品がこのように壁部７Ｂに形成された開口を通って流れることを防ぐ。

抽出サイクルは、抽出チャンバ内のカプセルによって取られる角度位置に応じて、異なって行われる。

カプセルが図４に示す位置に挿入される場合、抽出サイクルが開始し、水がダクト２３を通ってカプセルに送り込まれるとき、後者は、既に第１の穿孔部材２７によって孔を開けられ、水透過性であるので、カプセル内部の圧力は、それ以上高まらず、水は比較的高い流量及び低圧でカプセルを通って流れることができる。

この抽出モードは、ユーザがクリーム無しの又は上部に少しだけのクリームがある飲料、例えば、入れ立てのコーヒー又は「アメリカン」コーヒーを必要とするたびに使用される。

逆に、カプセルが図５に示される角度位置で抽出チャンバに挿入される場合、抽出チャンバ１５が閉じるとき、カプセル１の水入口壁５は、穿孔部２１によって孔を開けられるが、製品出口壁７は、完全なままである、すなわち、孔を開けられていない。水が水入口ダクト２３を通ってカプセルに送り込まれるとき、水がカプセルを底部から出ることができないので、圧力がカプセル１の内部で高まる。これは、図５Ａに詳細に示されるように、製品出口壁７の漸進的な変形を生じさせる。

いったん、カプセル１が十分に変形すると、第２の穿孔部材２９は製品出口７を貫通し、飲料が、ポート２９Ａを通って、及び場合により、製品出口壁７の塑性変形が第１の穿孔部材２７の先端を超えて壁部７Ｂを押すのに十分である場合、ポート２７Ａを通って、カプセル１から流れる。したがって、この場合、抽出は、より高い圧力及びより低い流量で実行され、例えば、上部のクリーム層を持つエスプレッソコーヒーを得る。図示された実施形態では、製品は、壁部７Ｂの変形がポート２９Ａの入口端部を超えて移動するのに十分である場合のみ、ポート２９Ａを通って流れ始める。これは、より高い圧力が、製品がポート２９Ａを通って流れ始める前に、達成できることを確実にする。

したがって、同じカプセル１が、２つの異なる飲料を得る２つの異なる抽出モードで使用されることができる。

幾つかの実施形態では、両方の抽出モードにおいて水を適切な速度及び圧力で供給するのに十分な程度まで、自己適応水ポンプ、すなわち、流体回路に沿った圧力損失に応じて変更される水の流れ及び圧力をもたらすヘッドフロー特性カーブを持つポンプ、を使用できる。このようなポンプは、製品出口壁７の破壊まで、より高い逆圧が完全な製品出口壁７によって生成されるとき、高圧で水を供給する。

他の実施形態では、好ましくは、制御システムが、ポンプの少なくとも１つの動作パラメータを変更するために設けられることができるので、ポンプは、抽出チャンバ１５内のカプセル１によって取られる位置に応じて的確なモードで動作する。１つの実施形態では、ポンプの制御は、ユーザによって手動で実行されることができる。ユーザは、例えば、ユーザがカプセル１を抽出チャンバ１５に置く位置に応じて、ポンプを制御するよう、底部又はタッチスクリーンを作動させることができる。

しかし、幾つかの好適な実施形態では、ポンプ制御は自動的に行われる。これは、上述のようにカプセルから横に非対称に突出するリム１１によって形成されるタグ１１Ｔを通じて得ることができる。

タグ１１Ｔは、どのようにカプセル１が抽出チャンバ１５に挿入されるかに応じて、２つの代替角度位置の一方又は他方に位置する。

図面に示される実施形態では、タグ１１Ｔは、第２の壁部１７Ｂが配置される側でカプセルから突出するので、タグ１１Ｔは、カプセル１が図５に示される位置で凹部１７に挿入される場合、第１の穿孔部材が配置される側で凹部１７を超えて突出する。逆に、第１の壁部７Ａが第１の穿孔部材２７と接触するように、カプセルが、抽出チャンバ１５の凹部１７に挿入される場合、タグ１１Ｔは、第１の穿孔部材２７が配置される側と反対側で凹部１７から横に突出する。

浅い凹部領域３３が凹部１７の周りに設けられることができるので、カプセル１のリム１１は、抽出チャンバ１５の閉鎖時に、この浅い凹部３３に受けられることができる。浅い凹部３３の形状は図４Ａに最も良く示される。

タグ１１Ｔはしたがって、カプセル１の２つの代替位置に対応する２つの位置のいずれか一方に置かれることができる。

抽出チャンバ部分１５は、センサ３５を有する。センサ３５は、静電容量センサ、光学センサ、マイクロスイッチ、又は任意の他の種類のセンサであり得る。センサ３５は、浅い凹部３３の２つの延長部の一方に対応する位置に配置され、タグ１１Ｔが浅い凹部３３の部分に位置するか否かを検出することができる。図４の位置では、例えば、センサ３５はタグ１１Ｔの存在を検出する一方、図５の位置では、センサ３５はタグ１１Ｔの無いことを検出する。

センサ３５は信号を生成し、この信号は、ポンプの１又は複数の動作パラメータを自動的に設定するために、制御ユニットによって使用されることができる。例えば、センサ３５がタグ１１Ｔを検出する場合、これは、カプセル１が図４に示される位置にあり、ポンプが、より低い圧力でより高い水の流速を提供することを意味する。センサ３５が、図５の場合のように、「タグが無い」信号を提供する場合、ポンプは、高い圧力で、より小さい水の流速を提供するように制御される。

図６では、コーヒー製造装置１００の主な構成要素が概略的に示される。抽出チャンバ１５は、パイプ２３を通じて、水ヒータ１０１、例えば貫流ヒータに接続される。抽出する水は、水コンテナ１０５から、吸入パイプ１０７、水ヒータ１０１を通って抽出ユニット１５に、ポンプ１０３によって送り込まれる。示された例では、ポンプ１０３は、電子制御ユニット１０９とインタフェース接続される。参照番号１１１は、例えば、ディスプレイ又はタッチパッド１１３、１１５で概略的に示される、１又は複数のノブ、スイッチ等を有する、ユーザインタフェースを概略的に示す。図６では、カップＣ１が、コーヒー製造装置１００によって製造された飲料を集めるためにコーヒー分配吐出口３１の下に配置されたドリップトレイ１１７に位置して示される。

本明細書に記載された主題の開示された実施形態が図面に示されるとともに、特にそして詳細に幾つかの例示的な実施形態に関連して十分に上に記載されているが、多くの修正、変更、及び省略が、本明細書に述べられた新規の教示、原理及び概念から実質的に逸脱すること無しに可能であること、並びに添付の特許請求の範囲に記載された主題の利点が、当業者に明らかであろう。したがって、開示された新しいアイディアの適切な範囲は、全てのこのような修正、変更、及び省略を包含するように、添付の特許請求の範囲の最も広い解釈によってのみ決定されるべきである。加えて、如何なるプロセス又は方法ステップの順序又はシーケンスも、代替実施形態にしたがって、変えられる又は並べ直され得る。単語「有する」は、請求項に挙げられたもの以外の要素又はステップの存在を排除しない。要素に先行する単語“ａ”又は“ａｎ”は、複数の当該要素の存在を排除しない。幾つかの手段を列挙する装置の請求項において、これらの手段のうちの幾つかは、同じハードウェアのアイテムによって具現化され得る。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。

Claims (25)

1. 水をそこを通って流すことによって食用製品を調整するための少なくとも１つの材料を含むカプセルであって、
   前記カプセルは、水入口壁、及び製品出口壁を有し、
   前記製品出口壁は、少なくとも第１の、穿孔可能な壁部、及び第２の、穿孔可能な壁部を有し、前記第２の壁部は、前記第１の壁部に対して凹み、
   前記製品出口壁は、前記カプセルの長手方向軸に対して非対称であり、
   前記第２の壁部は、圧力をかけられて膨張するとともに穿孔部材によって孔を開けられるように設計され、前記第２の壁部が前記カプセル内で水圧を掛けられて膨張するとき、前記食用製品が前記カプセルから流れることを可能にする、
   カプセル。
2. 前記第２の壁部は、前記製品出口壁の中心領域内に広がる、
   請求項１に記載のカプセル。
3. 前記カプセルの長手方向軸は、前記第２の壁部と交差する、
   請求項２に記載のカプセル。
4. 前記第１の壁部及び前記第２の壁部の相互の位置によって定められる、使用の２つの代替位置を有する、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載のカプセル。
5. 前記第１の壁部及び前記第２の壁部は、横方向に沿って並んで配置される、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載のカプセル。
6. 前記製品出口壁全体が前記第１の壁部及び前記第２の壁部によって形成され、前記第２の壁部は前記第１の壁部に対して全体的に凹んでいる、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載のカプセル。
7. 前記第１の壁部は、前記カプセルの前記長手方向軸に対して実質的に直角である、
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載のカプセル。
8. 前記水入口壁は、穿孔可能な、気体及び液体不透過性壁である、
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載のカプセル。
9. 前記カプセルの前記長手方向軸に対して非対称位置に配置される、認識要素を有する、
   請求項１乃至８のいずれか１項に記載のカプセル。
10. 前記認識要素は、前記カプセルから横に突出するタグを有する、
    請求項９に記載のカプセル。
11. 前記認識要素は、前記水入口壁を囲むリムに形成される、
    請求項９又は１０に記載のカプセル。
12. 前記リムは、前記カプセルの前記長手方向軸に対して非対称に配置される、
    請求項１１に記載のカプセル。
13. 前記認識要素は、前記第１の壁部及び前記第２の壁部の一方に対応する、前記カプセルの一方の側部に配置される、
    請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のカプセル。
14. 前記第１の壁部及び前記第２の壁部は、横方向に沿って並んで配置され、
    前記認識要素は、前記横方向において、前記第１の壁部及び前記第２の壁部と整列する、
    請求項９乃至１３のいずれか１項に記載のカプセル。
15. 食用製品を調整するためのシステムであって：
    − 請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のカプセルと；
    − ２つの代替位置で前記カプセルを選択的に受けるように構成され、少なくとも１つの第１の短い穿孔部材及び１つの第２の長い穿孔部材を有する、抽出チャンバであって、前記第１の穿孔部材は、前記第１の壁部が前記第１の穿孔部材に面する状態で前記カプセルが前記抽出チャンバに挿入されるとき、前記第１の壁部に孔を開けるように構成され；前記第２の穿孔部材は、前記第２の壁部が前記カプセル内で水圧をかけられて膨張するとき、前記食用製品がそこを通って供給されることを可能にするように構成される；抽出チャンバと；を有する、
    システム。
16. 前記第２の穿孔部材は、前記第２の壁部が前記カプセル内で水圧をかけられて膨張するとき、前記第２の壁部に孔を開けるように構成される、
    請求項１５に記載のシステム。
17. 食用製品を調整するための装置であって：
    −請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のカプセルを受けるように構成される抽出チャンバと；
    −前記抽出チャンバの第１の端部壁における、水を前記抽出チャンバに供給するための少なくとも１つの水入口ダクトと；
    −前記抽出チャンバの第２の端部壁における、前記食用製品を前記抽出チャンバから分配するための少なくとも１つの製品出口ダクトと；
    −両方が前記第２の端部壁から前記抽出チャンバの内部に向かって突出する、少なくとも１つの第１の短い穿孔部材及び１つの第２の長い穿孔部材と；を有する、
    装置。
18. 前記第１の短い穿孔部材及び前記第２の長い穿孔部材は、前記抽出チャンバの対称軸に対して非対称に配置される、
    請求項１７に記載の装置。
19. 前記第２の長い穿孔部材は、前記第２の端部壁の中心位置に配置される、
    請求項１７又は１８に記載の装置。
20. 前記第２の長い穿孔部材は、前記抽出チャンバの対称軸上に配置される、
    請求項１８に記載の装置。
21. 前記抽出チャンバ内の前記カプセルの挿入位置を検出するためのセンサを有する、
    請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の装置。
22. 前記抽出チャンバに加圧された水を送り込むためのポンプ、及び飲料選択に応じて少なくとも１つのポンプパラメータを制御するための制御装置、を有する
    請求項１７乃至２１のいずれか１項に記載の装置。
23. 前記ポンプパラメータは、前記センサからの信号に基づいて制御される、
    請求項２１を引用する請求項２２に記載の装置。
24. 前記抽出チャンバは、カプセルリムを受けるための凹部を有し、前記センサは、前記抽出チャンバ内の前記カプセルの挿入の角度位置を検出するために前記凹部に配置される、
    請求項２１又は２３に記載の装置。
25. 前記カプセル及び請求項１７乃至２４のいずれか１項に記載の装置を用いて食用製品を製造するための方法であって：
    前記カプセルを前記抽出チャンバ内に、前記第１の壁部が前記第１の穿孔部材によって孔を開けられる、第１の位置、又は、前記第１の壁部が前記第１の穿孔部材の反対側に配置される、第２の位置に、選択的に挿入するステップと；
    前記抽出チャンバを閉鎖するステップと；
    水を前記抽出チャンバに、前記抽出チャンバ内の前記カプセルの挿入の位置に応じて、低圧又は高圧で選択的に供給するステップ；を含む、
    方法。

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