JPH04236921A - コーヒーを収容する密封カートリッジの抽出方法及び装置 - Google Patents

コーヒーを収容する密封カートリッジの抽出方法及び装置

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JPH04236921A
JPH04236921A JP3187209A JP18720991A JPH04236921A JP H04236921 A JPH04236921 A JP H04236921A JP 3187209 A JP3187209 A JP 3187209A JP 18720991 A JP18720991 A JP 18720991A JP H04236921 A JPH04236921 A JP H04236921A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炒られそして挽かれたコ
ーヒーを収容する密封されたカートリッジであって上面
とフィルタがその上に配置される下面とを有する実質的
に錐台または倒立錐台の形状を有するものを抽出する方
法に関する。本発明はまたこの方法を実施する装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】特に圧
力下で抽出されるエスプレッソ形式のコーヒーの分野に
おいてコーヒーカプセルを使用する幾つかの理由がある
：即ち、衛生、コーヒーの最適の保管、使用の容易性、
得られるコーヒーの品質のより良い制御及び抽出条件の
良好な再現可能性が挙げられる。入手され得る多くのカ
プセルのうち、注入される水の圧力下で開く密封カプセ
ルのみが上に挙げられた諸論拠に対しより完全に応答す
る。これらカプセルはそれらの開封方式によって特徴づ
けられる。
【０００３】これらカプセルの或るものは圧力の作用下
で優先的に裂ける弱化区域を設けるように設計されてい
る。この解決策はカプセルが正確にそして再現可能に開
くことを保証するために使用される材料が極めて精密に
取扱われなくてはならないからカプセルの複雑性と価格
とを増す欠点を有する。
【０００４】また、他のいくつかのカプセルは、第１の
段階において、複数の弱化区域が機械的作用によって下
膜に形成され、第２の段階において、これら弱化区域が
注入された水の圧力下で裂け、従ってカプセルが開封さ
れるように構成された方法で使用される。フランス特許
明細書第１５３７０３１号及び第２０３３１９０号に開
示されているこの方法は多数の欠点を有する。
【０００５】第１に、カプセルを受容するように意図さ
れた本装置の上面及び下面は多数の突起と穴とを設けら
れるから、この方法は実行することが難しい。
【０００６】さらに、この方法は信頼性も無く再現性も
ない。何故ならば、水圧の作用下ですべての所望の開口
を得ることは不可能であるからである。その理由は、１
個または複数個の開口が得られると同時に、液体が流出
し得るからカプセル内の圧力が落ちるからである。
【０００７】従って、前記開口の個数及び位置は不確実
である。この状況は物質の層の貧弱な抽出を生じさせ得
る。何故ならば、フィルタが下面に対して離されて位置
されるからその全面に亙って液体を徐々にはかせること
ができないからである。抽出は不完全でありそして不均
一である（諸区域は優先通路を有しそして潅水と排水が
不十分である）。
【０００８】さらに、問題のタイプの方法は衛生の観点
から満足され得ない。何故ならば、水を通すための多数
のオリフィスと、抽出装置の高い温度とに鑑み、有機物
の堆積が不可避的に生じるからである。
【０００９】最後に、問題の方法は閉塞に対し過敏であ
る。何故ならば、多数の小オリフィス内における有機物
の連続的堆積はそれらの漸次的詰塞の一因となり得る。 これら条件下で、抽出の品質と均一性とが一層より大き
い程度にまで影響される。
【００１０】最後に、問題の方法は粉末形式または液状
出発物質を収容するカプセルとともに使用される。コー
ヒーの場合は、それは水によって溶解されなくてはなら
ない可溶性コーヒー、または水で希釈されなくてはなら
ない濃縮液状コーヒーだけであり得る。
【００１１】本発明によって対処される問題は、前述さ
れたすべての欠点が排除される方法と装置であって上面
とフィルタがその上に配置される下面とを有するカート
リッジから挽かれたコーヒーを圧力下で抽出するのに使
用され得るものを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は水と空
気との混合物が１〜１０バールの圧力下でカートリッジ
の上面を通じて注入されて下面をフィルタから遠ざかる
ように運動させ以てフィルタの全面に亙って良好な流れ
を生じさせ、フィルタの下面がその周辺において縁上に
静止していてその変形間に固定中心指と接触するととも
にそれに対して裂けそれにより液体が爾後２〜２０バー
ルの圧力下で移転されることを可能にするように構成さ
れる方法に関する。
【００１３】前記下面はそのなかに抽出物が収集される
区画室が抽出流体の圧力の作用下で塑性変形によって形
成されることを可能にする。次いで、下面はその降伏応
力に達すると同時に裂ける。従って抽出が開始され得、
液体は隙間を通って流れる。カプセル内の圧力は物質層
を通って循環する液体からの圧力損失の作用下でフィル
タの上流において増加する。フィルタは弾性的にまたは
塑性的に変形し得るが、何れの場合でも、膜が事前に変
形していないかぎり変形しない。
【００１４】本発明に従うカートリッジを抽出する方法
は完全に再現可能である。その理由は、下面の開封圧力
（１〜１０バールの間であり、好ましくは２．５バール
）が抽出圧力（２〜２０バールの間であり、好ましくは
８〜１５バール）より低く保たれ得るから、下面はコー
ヒー抽出物を収集して移転するための区画室を形成する
ように常に正確に変形されそして開封され、かくして優
良な抽出を促進するからである。
【００１５】本発明に従う方法を実施するために使用さ
れるカートリッジは、２．５〜６ｃｍの直径と１０〜２
５ｍｍのコーヒー層の厚さとを有する円錐台の形状であ
る。 それはアルミニウムまたはプラスチックから形成される
ことが好ましい。抽出間におけるフィルタの壁厚さを減
じるために、固定中心指を包囲する半径方向ひれが設け
られる。
【００１６】圧力の作用下で、下面及びフィルタは半径
方向ひれに対して当接する。それは圧力下で自由に変形
し得るから、フィルタの表面は縮小され、全体表面にで
はなく円の複数セクターに局限される。一方、これらセ
クターの永久変形は半径方向ひれが位置される所におい
てフィルタ（ビード）のために強化構造を生じさせ、従
ってフィルタの慣性のモーメントが増され、その構造の
裂開を招くことなしにフィルタの厚さを減じる可能性を
付与するより大きい機械的強度をフィルタに提供する。 カプセルがアルミニウムから作られる場合、フィルタは
１００〜３００μｍの範囲の厚さを有し、そしてカプセ
ルがプラスチックから作られる場合は、３００〜１００
０μｍの範囲内の厚さを有する。
【００１７】抽出さるべきカートリッジ内において、コ
ーヒー層はあまり厚くないから、例えば発明の名称“密
封されたカートリッジの抽出のための装置”を以て本願
と同一日付で出願された出願人の欧州特許願（ＥＰ９０
１１４４０２２）に基づく装置を使用して、コーヒーの
層全体が徹底的に湿潤化されるようにカートリッジの上
壁の下で水を上方に射出することが好ましい。
【００１８】抽出の開始前、固定中心指は抽出さるべき
カートリッジの下壁の下に、下面から０〜５ｍｍ、好ま
しくは２〜３ｍｍ、の距離を以て位置される。
【００１９】本発明はまた前記方法を実施するための装
置であって注水器と、それと同軸の２個の締付斜面を有
する締付リングと、その締付斜面と協働するように設計
された２個の正反対位置の保持突起を有するカートリッ
ジホルダとを有し、前記カートリッジホルダが、抽出さ
るべきカートリッジのための下周縁を有する実質的に円
筒形の凹所と、前記凹所の下に在る固定中心指とを有す
るものに関する。
【００２０】前記表現“実質的に円筒形”はまた円錐台
形をも含むことが意図される。下周縁は１〜４ｍｍの幅
を有する。下周縁の機能は、フィルタが圧力の増加に耐
えてその機能を抽出過程を通じて遂行するように、抽出
さるべきカートリッジの周縁のための支持体として働く
ことである。
【００２１】第２の実施例においては、本発明に従う装
置は、抽出さるべきカートリッジの外形にその形状が実
質的に一致する内凹所と、カートリッジホルダがそれと
係合するように設計された外輪郭とを有する環状要素を
付加的に有する。
【００２２】カートリッジホルダの前記凹所の寸法は、
抽出さるべきカートリッジの寸法に従って可変である。
【００２３】本発明に基づく装置の第１の実施例におい
て、抽出さるべきカートリッジは下面より大きい直径の
上面を有し、第２の実施例においてはその逆である。即
ち、上面より大きい直径の下面を有する。
【００２４】カートリッジの抽出は、かくして下記の順
序でそして下記の条件下で起こる： −抽出装置内への導入、カートリッジホルダの締付け、
カートリッジホルダの上縁と抽出装置との間にカプセル
の上環状縁を圧搾することによる不浸透性の確立；−カ
ートリッジの刺通； −カプセルの上部分内への注水； −下面の降伏応力に達する水圧の作用下での下面の塑性
変形、その結果としての下面の開封； −カプセル及びフィルタ内に収容された物質層の圧力低
下により発生される静水圧の作用下でのフィルタの塑性
変形；この変形は下面のそれより顕著でなく、従って収
集区画室が維持されそして下面の開封を生じさせた前圧
力より恐らく高い圧力であるにもかかわらず降伏応力に
達しない。
【００２５】固定中心指はカプセルの下に配置された円
筒形または円筒円錐形要素（円形または楕円形横断面）
であって下面に緊張の局部的集中を生じさせるとともに
カプセルの下面の完全に制御された開封を促進する。固
定中心指の直径は２〜１０ｍｍの間である。
【００２６】固定中心指は二重の役割を有する。即ち、
一方において、それはカプセルを開封しそして、他方に
おいて、それはフィルタのための支持体として働く。固
定中心指は抽出装置の中心におけるその存在を通じてフ
ィルタに対し付加的支持を提供し、かくしてフィルタの
変形を減少させ従ってその厚さが減じられ得る。フィル
タの厚さはそれが裂けることなしに固定中心指に対して
もたれかかることができるように選ばれる。通常、フィ
ルタは１００−１０００μｍの厚さを有しそしてその周
縁部においてカートリッジの下面に溶接される。
【００２７】既に言及されたように、カートリッジホル
ダはフィルタの厚さを限定するために凹所の下に固定中
心指を包囲する複数の半径方向ひれを有する。これら半
径方向ひれの個数は３〜８個の間である。それらの厚さ
は０．５〜２ｍｍの間でありそしてそれらの形状はフィ
ルタ／下壁総合区域を裂断しないように丸められている
。 コーヒー抽出物の良好な流れを保証するために、半径方
向ひれの上縁は水平線に対し５〜２０°の角度を形成す
る。
【００２８】本発明に従って使用されるカートリッジは
、可脱フィルタまたは下面に溶接されたフィルタまたは
下面にクリンプ結合されたフィルタと共に使用され得る
。
【００２９】本発明は以下において添付諸図面を参照し
つつ一層詳細に説明される。
【００３０】
【実施例】カートリッジ１はフィルタ４を溶接された円
錐台形のカップ２を有する。挽かれそして炒られた抽出
さるべきコーヒー５はフィルタ４上に配置される。カー
トリッジ１はカプセルの上面を形成する蓋３によって閉
鎖され、そしてカプセルの下面１６はフィルタ４とは直
接接触していない。
【００３１】カートリッジ１は抽出装置６内に導入され
る。抽出装置６は注水器７と、締付斜面９を備えた締付
リング８と、締付斜面９と協働するように設計された２
個の保持突起１１を備えたカートリッジホルダ１０とを
有する。前記カートリッジホルダ１０は、カートリッジ
のための凹所であって下周縁２５を有するものと、この
凹所の下方の固定中心指１２と半径方向ひれ１３であっ
て抽出さるべきカートリッジ１の下面１６とフィルタ４
とを支持するものとを有する。ハンドル１４はカートリ
ッジホルダ１０の取扱いを容易にする。図２は注水前に
おけるカートリッジ１と抽出装置６とを示す。図３は実
際の抽出方法を図示する。図２は半径方向ひれ１３が水
平線に対して成す角度αを示す。
【００３２】水は注水器７の複数のオリフィス１５を通
じて供給されそしてコーヒー５の層全体を湿潤化す。水
圧の作用下で、カートリッジ１の下面１６は変形しそし
て固定中心指１２に当接させられる。下面１６の壁はそ
の降伏応力に達すると同時に裂ける。フィルタ４も変形
するが、それは裂けないような厚さを有する。実際の抽
出過程が次いで始まる。液体はすきまを通じて矢印Ａの
方向に流れそして流れオリフィス２１を通じて流れそし
てカプセル内の圧力が強まる。飲物は容器（図示されな
い）内に収集される。カートリッジは１分内に抽出され
、エスプレッソコーヒーの特徴のすべてを有する飲物が
得られる。諸図面において、カートリッジホルダ１０は
、図４においてより明らかに認められ得るように、４個
の半径方向ひれ１３を有するものとして示される。
【００３３】図５において、図２と同じ諸要素は同じ参
照番号によって示される。抽出さるべきコーヒーを収容
するカートリッジ２０は、その下面１６がその上面より
大きい直径を有することにおいて異なる。さらに、本抽
出装置は環状要素２２を有する。環状要素２２はカート
リッジ２０を収容する内凹所と、カートリッジホルダ１
０と係合する外輪郭とを有する。カートリッジ２０が抽
出される過程は、その他の点においては、図２及び図３
において示されるそれと同じである。抽出間におけるカ
プセルの不浸透性はカートリッジホルダと抽出装置との
間におけるカプセルの端縁の圧縮によって確立される。
【図面の簡単な説明】
【図１】抽出さるべきのカートリッジを概略的に示す側
面図。
【図２】本発明に従う抽出装置とその内部に配置された
カートリッジとの断面図。
【図３】実際の抽出過程間における図２に対応する断面
図。
【図４】図３の線４−４に沿う断面図。
【図５】本発明に従う抽出装置の第２の実施例の断面図
。
【符号の説明】
１　　カートリッジ ２　　カップ ４　　フィルタ ５　　コーヒー ６　　抽出装置 ７　　注水管 ８　　締付リング １０　　カートリッジホルダ １２　　固定中心指 １３　　半径方向ひれ １４　　ハンドル １５　　オリフィス １６　　下面 ２１　　流れオリフィス

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　炒られそして挽かれたコーヒーを収容
    する密封されたカートリッジであって上面とフィルタが
    その上に配置される下面とを有する実質的に錐台または
    倒立錐台の形状を有するものの抽出を行う方法において
    、水と空気との混合物が１〜１０バールの圧力下で前記
    カートリッジの上面を通じて注入されて前記下面をフィ
    ルタから遠ざかるように運動させ以てフィルタの全面に
    亙って良好な流れを生じさせ、前記フィルタの下面がそ
    の周辺部において縁上に静止していてその変形間に固定
    中心指と接触するとともにそれに対して裂けそれにより
    液体が爾後２〜２０バールの圧力下で移転されることを
    可能にするように構成されることを特徴とする密封され
    たカートリッジの抽出を行う方法。
  2. 【請求項２】　　請求項１に記載される方法において、
    コーヒーの層の厚さが１０〜２５ｍｍの間であることを
    特徴とする密封されたカートリッジの抽出を行う方法。
  3. 【請求項３】　　請求項１または２に記載される方法に
    おいて、抽出過程間、前記下面およびフィルタが前記固
    定中心指を包囲する半径方向ひれ上に静止することを特
    徴とする密封されたカートリッジの抽出を行う方法。
  4. 【請求項４】　　請求項１から請求項３の何れか一つの
    項に記載される方法において、コーヒーの層全体が徹底
    的に湿潤化されるように前記上面の下で上向きに注水さ
    れることを特徴とする密封されたカートリッジの抽出を
    行う方法。
  5. 【請求項５】　　請求項１から請求項４の何れか一つの
    項に記載される方法において、カートリッジの下面の変
    形前に、固定中心指が前記下面から０〜５ｍｍの距離に
    位置されることを特徴とする密封されたカートリッジの
    抽出を行う方法。
  6. 【請求項６】　　請求項１から請求項５の何れか１つの
    項に記載される方法を実施するための装置であって注水
    器と、それと同軸の２個の締付斜面を有する締付リング
    と、締付リングの締付斜面と協働するように設計された
    ２個の正反対位置の保持突起を有するカートリッジホル
    ダとを有するものにおいて、前記カートリッジホルダが
    抽出さるべきカートリッジのための下周縁を有する実質
    的に円筒形の凹所と、前記凹所の下に在る固定中心指と
    を有することを特徴とする密封されたカートリッジの抽
    出を行う装置。
  7. 【請求項７】　　請求項６に記載される装置において、
    抽出さるべきカートリッジの外形にその形状が実質的に
    一致する内凹所と、カートリッジホルダがそれと係合す
    るように設計された外輪郭とを有する環状要素を付加的
    に有することを特徴とする密封されたカートリッジの抽
    出を行う装置。
  8. 【請求項８】　　請求項６または７に記載される装置に
    おいて、前記凹所の下にカートリッジホルダが固定中心
    指を包囲する半径方向ひれを有することを特徴とする密
    封されたカートリッジの抽出を行う装置。
  9. 【請求項９】　　請求項６から請求項８の何れか一つの
    項に記載される装置において、固定中心指が円形または
    楕円形の横断面と、２〜１０ｍｍの直径とを有すること
    を特徴とする密封されたカートリッジの抽出を行う装置
    。
  10. 【請求項１０】　　請求項６から請求項９の何れか一つ
    の項に記載される装置において、それが３〜８個の間の
    半径方向ひれを有することを特徴とする密封されたカー
    トリッジの抽出を行う装置。
  11. 【請求項１１】　　請求項１０に記載される装置におい
    て、前記半径方向ひれが０．５〜２ｍｍの厚さを有する
    ことを特徴とする密封されたカートリッジの抽出を行う
    装置。
  12. 【請求項１２】　　請求項６から請求項１１の何れか一
    つの項に記載される装置において、半径方向ひれの上縁
    が水平線に対し５〜２０°の角度を成すことを特徴とす
    る密封されたカートリッジの抽出を行う装置。
JP3187209A 1990-07-27 1991-07-26 コーヒーを収容する密封カートリッジの抽出方法及び装置 Expired - Fee Related JPH0736801B2 (ja)

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AT901144014 1990-07-27

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DE (1) DE69002945T2 (ja)
DK (1) DK0468078T3 (ja)
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