RU2598565C2 - Сменная капсула для приготовления настоя порошкообразного продукта и соответственный способ получения такого настоя - Google Patents

Abstract

Капсула (100) выполнена с возможностью содержания внутри нее порошкообразного продукта (МС) для приготовления настоя и представляет собой контейнер (101), который закрыт крышкой (102) и имеет фильтрующие средства ((FT1), (FT2)) для фильтрования настоя порошкообразного продукта (МС) и горячей воды. Капсула (100) также содержит центральное подающее устройство (110) для подачи горячей жидкости по вертикальному направлению (F1) и отклоняющее устройство (120), которое размещено поперек потока горячей жидкости, поступающего из центрального подающего устройства (110). Отклоняющее устройство (120) поддерживается дном (101А) контейнера (101) посредством опорного устройства (130). Капсула содержит фильтрующие средства ((FT1), (FT2)), которые являются вертикальными и размещены на отклоняющем устройстве (120), или на опорном устройстве (130), или на обоих устройствах. Группа изобретений обеспечивает высокую экстракцию за счет получения длинной турбулентной траектории перемещения жидкости через продукт. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к сменной капсуле для приготовления настоя порошкообразного продукта, например кофе или т.п.

Настоящее изобретение дополнительно относится к способу получения настоя указанного порошкообразного продукта.

В частности, настоящее изобретение относится к приготовлению так называемого "американского кофе".

В связи с этим, несмотря на то, что настоящее изобретение находит предпочтительное, но не исключительное применение в сменных капсулах для приготовления настоя "американского кофе" (к которому будет непосредственно относиться следующее далее описание без утраты его общего характера), идея настоящего изобретения может быть применена к любому типу сменной капсулы, например к сменным капсулам для эспрессо, чая, чая из ромашки и т.д.

Уровень техники

Как уже известно, так называемый "американский кофе" представляет собой настой, изготовленный посредством особой машины, в которой горячая вода проходит через фильтр, содержащий молотый, непрессованный кофе, и оседает под действием силы тяжести в нижележащем кофейнике.

Кофе, используемый для приготовления такого напитка, отличается от кофе, используемого кофеварками мокко или кофеварками для итальянского эспрессо, так как он более грубого помола и не подвергается никакому предварительному сжатию, когда он находится в капсуле.

Некоторые кофеварки, которые в настоящее время имеются в продаже, были выполнены специально с возможностью приготовления американского кофе и отличаются очень простой эксплуатацией.

Фактически эти кофеварки имеют емкость для воды, помпу, направляющую нагретую воду внутрь маленького контейнера, обеспеченного бумажным фильтром, содержащим кофе. Горячая вода заливает кофе и, проходя через бумажный фильтр, падает под действием силы тяжести в специальный нижележащий кофейник, который выполнен с возможностью сохранять напиток горячим в течение длительного времени, так как он подогревается специальным электрическим сопротивлением.

Помимо традиционных американских кофеварок, в которых конусообразный фильтр заполняется вручную пользователем, в последнее время на рынке появились капсулы, имеющие внешнюю оболочку, содержащую бумажный фильтр, частично заполненный непрессованным кофе.

Посредством пригодных кофеварок с перколятором, пластиковая крышка и пластиковое дно прокалываются для того, чтобы создавать поток горячей воды, настаивающей кофейный порошок.

Однако капсулы, которые в настоящее время имеются в продаже, являются не совсем надежными. Фактически, так как они обычно имеют только один фильтр на дне, поступающая горячая вода вынуждена протекать по существу вертикальными предпочтительными струями текучей среды, которые в связи с этим не затрагивают всей массы порошкообразного продукта, содержащегося в капсуле.

Раскрытие изобретения

В связи с этим главной задачей настоящего изобретения является обеспечение сменной капсулы для настоев, причем траектория воды для настаивания внутри указанной капсулы является настолько длинной и извилистой, насколько возможно, для того, чтобы задерживать время настаивания, и для того, чтобы затрагивать максимально возможное количество продукта.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение инновационного способа получения такого настоя.

В связи с этим согласно настоящему изобретению сменная капсула изготовлена согласно содержанию пункта 1 формулы изобретения или любого из пунктов формулы изобретения, непосредственно или опосредованно зависимого от пункта 1 формулы изобретения.

В любом случае, согласно принципам настоящего изобретения обеспечен инновационный способ получения настоя порошкообразного продукта согласно содержанию пункта 10 формулы изобретения или любого из пунктов формулы изобретения, непосредственно или опосредованно зависимого от пункта 10 формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания настоящего изобретения далее описан вариант выполнения, данный только для иллюстративных, а не ограничительных целей, со ссылкой на приложенные фигуры, на которых:

- Фиг. 1 показывает трехмерный вид сменной капсулы для порошкообразного продукта согласно настоящему изобретению;

- Фиг. 2 показывает первую продольную секцию капсулы на фиг. 1;

- Фиг. 3 показывает трехмерный вид сверху контейнера для порошкообразного продукта, являющегося частью капсулы согласно фиг. 1 и 2;

- Фиг. 4 показывает трехмерный вид снизу контейнера на фиг. 3;

- Фиг. 5 показывает вид сбоку контейнера, показанного на фиг. 3 и 4;

- Фиг. 6 показывает вид сзади контейнера, показанного на фиг. 3, 4, 5;

- Фиг. 7 показывает вид спереди контейнера, показанного на фиг. 3, 4, 5, 6;

- Фиг. 8 показывает трехмерный вид снизу крышки, являющейся частью капсулы согласно фиг. 1 и 2; эта крышка при использовании соединяется с контейнером для того, чтобы образовывать капсулу, показанную на фиг. 1, 2;

- Фиг. 9 показывает вид сбоку крышки на фиг. 8; и

- Фиг. 10 показывает вид сверху крышки на фиг. 8.

Наилучший вариант выполнения изобретения

Приложенные фигуры показывают предпочтительный вариант выполнения сменной капсулы 100, изготовленной согласно принципам настоящего изобретения.

Сменная капсула 100 выполнена с возможностью содержать внутри нее определенную величину порошкообразного продукта (например, кофе) для приготовления настоя, в частности "американского кофе" согласно вышеуказанному определению.

Сменная капсула 100 содержит контейнер 101, закрытый крышкой 102 посредством известных способов.

Контейнер 101 содержит, в свою очередь, дно 101А, предпочтительно, но необязательно изготовленное целиком с боковой стенкой 101.

Следует отметить, что ось (Х) проходит через дно 101А, причем указанная ось по существу лежит на плоскости (п), которая определяет по существу горизонтальное направление.

Более того, в настоящем описании любой "по существу горизонтальный" элемент, корпус или устройство представляет собой элемент, корпус или устройство, по существу лежащее на плоскости (п). Очевидно, что также корпусы элементов или устройства, по существу лежащие на любой плоскости, параллельной плоскости, должны считаться "по существу горизонтальными".

Как показано на фиг. 2, боковая стенка 101B показывает центральную вертикальную ось симметрии (Y), которая перпендикулярна вышеуказанной оси (Х).

В связи с этим в настоящем описании любой "по существу горизонтальный" элемент, корпус или устройство представляет собой элемент, корпус или устройство, по существу продолжающееся согласно направлению, определенному осью (Y).

Боковая стенка 101B имеет по существу обычную форму усеченного конуса, расширяющуюся вверх.

Кольцеобразный опорный край 104 выступает из верхнего конца 103 контейнера 101 так, что вся сменная капсула 100 может помещаться в специфическом гнезде, созданном в кофеварке с перколятором (не показано). Предпочтительно, но необязательно, дно 101А, боковая стенка 101B и опорный край 104 изготовлены целиком из пригодного пластикового материала для пищевых продуктов, относящегося к известному типу.

Внешняя поверхность боковой стенки 101В также может быть обеспечена несколькими ребрами 105 (фиг. 1), чтобы усиливать конструкцию указанной боковой стенки 101В.

Как показано, в частности, на фиг. 2, подающая камера 110 выступает из крышки 102 по направлению к внутренней части контейнера 101.

Как показано более подробно на фиг. 8, дно 111 подающей камеры 110 обеспечено тремя перекладинами, на которых при использовании закрепляется фильтр 113 (фиг. 2) причем указанный фильтр обеспечивает прохождение горячей воды из подающей камеры 110 внутрь контейнера 101, а не наоборот. Другими словами, фильтр 113 действует в качестве отделяющего элемента между горячей водой, поступающей из подающей камеры 110, и настоем внутри контейнера 101. Фактически, возможный случайный отток настоя по направлению к подающей камере 110 предотвращается тем, что давление горячей воды внутри подающей камеры 110 очевидно всегда выше, чем давление настоя в контейнере 101, причем на выходе из капсулы 100 представлено пониженное давление.

Как показано, в частности, на фиг. 2, ниже подающей камеры 110 имеется маленькая емкость 120 (также имеющая ось (Y)), поддерживаемая дном 101А контейнера 101 посредством чашеобразного опорного устройства 130, коаксиального с маленькой емкостью 120.

Опорное устройство 130, имеющее больший поперечный размер, чем маленькая емкость 120, размещено снаружи указанной маленькой емкости 120.

В частности, маленькая емкость 120 имеет кругообразное дно, которое является поперечным к поступающей струе воды, чье направление и ориентация определены стрелкой (F1). Другими словами, дно 121 представляет собой по существу горизонтальное отклоняющее устройство (поперечное к оси (X)) для по существу вертикальной струи настоя, чье направление и ориентация определены стрелкой (F1). Помимо дна 121, маленькая емкость 120 содержит боковую стенку 122 в форме усеченного конуса.

После столкновения с дном 121 струя жидкости настоя (в связи с этим уже содержащая некоторое количество продукта, настоянное в горячей воде) горизонтально и радиально отклоняется согласно направлениям и ориентациям, определенным стрелками (F2).

В варианте выполнения, показанном на приложенных фигурах, маленькая емкость 120 приподнята в отношении плоскости (п) для того, чтобы образовывать нижележащую камеру 140, которая будет полезна по причинам, лучше объясненным далее.

Точнее, камера 140 определена сверху дном 121 и латерально нижним участком 131 в форме усеченного конуса опорного устройства 130.

Как показано на фиг. 2, между внутренней стенкой верхнего участка 132 опорного устройства 130 и внешней стенкой маленькой емкости 120 определено тороидальное пространство 150, причем указанное пространство находится в гидравлическом сообщении с камерой 140 посредством кольцеобразного канала 151.

Предпочтительно, но необязательно, верхний участок 132, по существу цилиндрический, опорного устройства 130 обеспечен множеством выемок 133.

В связи с этим между каждой парой выемок 133 определено соответствующее сквозное отверстие 134, обеспечивающее вытекание настоя.

Очевидно, что ширина каждого сквозного отверстия 134, предпочтительно имеющего форму, подобную выемке, была определена для того, чтобы предотвращать, по мере возможности, прохождение гранул молотого продукта, увлекаемых горячим настоем.

Выемки 133 и отверстия 134 вместе образуют первое вертикальное фильтрующее средство (FT1), выполненное с возможностью фильтровать настой (смотри далее).

Также стенка 122 маленькой емкости 120 содержит цельный нижний участок 123 и верхний участок 124, по возможности обеспеченный множество выемок 125. Между каждой парой выемок определено соответствующее сквозное отверстие 126, обеспечивающее прохождение настоя горячей воды/порошкообразного продукта.

Выемки 125 и отверстия 126 вместе образуют второе вертикальное фильтрующее средство (FT2), выполненное с возможностью фильтровать настой порошкообразного продукта, выходящий из маленькой емкости 120 (смотри далее).

Очевидно, что в этом случае также ширина каждого сквозного отверстия 126, предпочтительно имеющего форму, подобную выемке, была определена для того, чтобы предотвращать, по мере возможности, прохождение гранул молотого продукта, увлекаемых горячим настоем.

Короче говоря, может быть отмечено, что настоящее изобретение содержит все возможные комбинации между первым вертикальным фильтрующим средством (FT1) и вторым вертикальным фильтрующим средством (FT2). Представлено по меньшей мере одно из двух вертикальных фильтрующих средств (FT1), (FT2). В связи с этим, может быть представлено только первое вертикальное фильтрующее средство (FT1), или только второе вертикальное фильтрующее средство (FT2), или оба вертикальных фильтрующих средства (FT1), (FT2).

Выбор вида фильтрующих средств, их размещение и их конструкция в отношении выемок и сквозных отверстий выполняется производителем сменной капсулы 100 до начала их изготовления согласно химическим и физическим свойствам порошкообразного продукта, который будет являться основой настоя.

Предпочтительно, но необязательно, кольцеобразный канал 151 обеспечен дополнительным фильтром 152 (изготовленным из бумаги, войлока и т.д.) для того, чтобы фильтровать дополнительно фильтрующуюся жидкость до ее поступления в камеру 140.

Масса порошкообразного продукта (MC) представлена и в пространстве, определенном между внутренней стенкой контейнера 101 и внешней стенкой опорного устройства 130, и внутри маленькой емкости 120.

Более того, предпочтительно, но необязательно, камера 130 по меньшей мере частично заполнена кассетой, содержащей по меньшей мере еще одну эссенцию, такую как кардамон, корица или женьшень.

Настоящая капсула 100 работает следующим образом:

a) горячая вода под давлением поступает в контейнер 101 из подающей камеры 110 после прохождения через фильтр 113 согласно направлению и ориентации, обозначенным стрелкой (F1);

b) непосредственно после прохождения через фильтр 113 горячая вода сталкивается с порошкообразным продуктом (MC), размещенным между подающей камерой 110 и маленькой емкостью 120; жидкость настоя продукта/горячей воды начинает образовываться;

c) эта жидкость настоя сталкивается с дном 121 маленькой емкости 120 и горизонтально и радиально отклоняется согласно направлениям и ориентациям стрелок (F2);

d) в случае, если обеспечено второе вертикальное фильтрующее средство (FT2), первый участок жидкости настоя немедленно проходит через отверстия 126 второго вертикального фильтрующего средства (FT2) для протекания по направлению к тороидальному пространству 150 (стрелки (F3)); из этого тороидального пространства 150 настой течет по направлению к камере 140, будучи по возможности отфильтрованным фильтром 152; проходя через кассету, в случае, если она представлена в камере 140, настой приобретает вкус вещества, содержащегося в кассете;

e) второй участок жидкости настоя отклоняется согласно направлениям и ориентациям, заданным стрелками (F4), для того, чтобы затрагивать также массу порошкообразного продукта (MC), размещенного в пространстве, определенном между контейнером 101 и опорным устройством 130;

f) в случае, если представлено также первое вертикальное фильтрующее средство (FT1), настой будет отклоняться согласно направлениям и ориентациям, заданным стрелками (F5), чтобы проходить через отверстия 134 и сходиться в тороидальном пространстве 150 вместе с настоем, чье возникновение обозначено стрелками (F3);

g) настой согласно стрелке (F3) и настой согласно стрелке (F5), соединенные вместе в тороидальном пространстве 150, подвергаются дополнительной операции фильтрования посредством фильтра 152; в связи с этим конечный настой (стрелка (F6)) насыщается эссенцией, по возможности представленной в камере 140, и отправляется конечному пользователю.

В другом варианте выполнения, не показанном, горячая вода под давлением поступает в контейнер не через камеру 110, а через отверстие, проколотое в крышке 102 известными средствами.

Настоящее изобретение также относится к способу получения настоя, в частности американского кофе; способ отличается следующими этапами, на которых:

(f1) по центру и вертикально впрыскивают заданное количество горячей воды в контейнер порошкообразного продукта;

(f2) заставляют по меньшей мере часть горячей воды отклоняться по существу в горизонтальном направлении с помощью переднего элемента, с которым горячая вода сталкивается передней частью вдоль ее траектории;

(f3) фильтруют настой в указанном по существу горизонтальном направлении, заставляя его проходить через по существу вертикальные фильтрующие средства;

(f4) заставляют отфильтрованный настой сходиться по направлению к сборной камере;

(f5) заставляют отфильтрованный настой течь по направлению к приемнику.

Способ может дополнительно содержать дополнительный этап фильтрования выходящего настоя.

Более того, способ может содержать дополнительный этап, на котором настой проходит через средство, содержащее по меньшей мере одну эссенцию, такую как кардамон, корица или женьшень.

Преимущества объекта настоящего изобретения одноразовой капсулы заключаются в следующем:

- объект изобретения капсула имеет, предпочтительно, но необязательно, центральную камеру, через которую течет горячая вода, выходящая из одной струи кофеварки; в связи с этим, горячая вода равномерно распределяется по массе молотого продукта; этот признак обеспечивает равномерное и постоянное управление распределением воды в капсуле;

- дно капсулы, или лучше сказать дно пространства, содержащего порошкообразный продукт, является закрытым, таким образом исключая предпочтительные вертикальные оттоки воды во время этапа настаивания, как это бывает с другими известными капсулами, имеющими фильтр на дне или одно отверстие, изготавливаемое прокалыванием самого дна;

- фильтрующая область настоя является по существу вертикальной для того, чтобы получать большую фильтрующую область по сравнению с капсулами, имеющими только фильтр для кофе, размещенный на дне; более того, это вертикальное фильтрование создает эффект турбулентности, таким образом улучшая использование настаиваемого продукта;

- такой объект настоящего изобретения, как капсула, обеспечивает изготовление нескольких различных продуктов путем регулирования впуска воды и выпуска продукта согласно самому продукту;

- такой объект настоящего изобретения, как капсула, позволяет содержать большие объемы продукта, при этом поддерживая одинаковую фильтрующую способность;

- капсула предпочтительно изготавливается целиком с несколькими секциями, таким образом позволяя использование более простой упаковочной машины для промышленного производства капсулы;

- на этапе промышленного производства объект настоящего изобретения капсула позволяет выполнять центральное дозирование, таким образом упрощая соответствующие упаковочные машины; и

- конструкция такого объекта настоящего изобретения, как капсула, создает внутри нее извилистую траекторию жидкости, таким образом обеспечивая максимальное использование содержащегося настоя.

Claims (9)

1. Капсула (100), которая выполнена с возможностью содержания внутри нее порошкообразного продукта (МС) для приготовления настоя и представляет собой контейнер (101), который закрыт крышкой (102), причем указанный контейнер (101) имеет фильтрующие средства ((FT1), (FT2)) для фильтрования настоя порошкообразного продукта (МС)/горячей воды; при этом капсула (100) содержит:
- центральное подающее устройство (110) для подачи горячей жидкости по по существу вертикальному направлению (F1); причем указанная горячая жидкость пригодна для получения настоя с указанным порошкообразным продуктом (МС); и
- отклоняющее устройство (120), которое размещено поперек потока горячей жидкости, поступающего из указанного центрального подающего устройства (110); причем указанное отклоняющее устройство (120) поддерживается дном (101А) указанного контейнера (101) посредством опорного устройства (130);
отличающаяся тем, что капсула содержит фильтрующие средства ((FT1), (FT2)), которые являются по существу вертикальными и размещены на указанном отклоняющем устройстве (120), или на указанном опорном устройстве (130), или на обоих.

2. Капсула (100) по п. 1, отличающаяся тем, что указанное опорное устройство (130) содержит внешнюю опорную чашку, которая является коаксиальной с указанным отклоняющим устройством (120).

3. Капсула (100) по п. 2, отличающаяся тем, что указанное опорное устройство (130), имеющее больший поперечный размер, чем указанное отклоняющее устройство (120), размещено снаружи самого отклоняющего устройства (120).

4. Капсула (100) по п. 1, отличающаяся тем, что указанное центральное подающее устройство (110) содержит подающую камеру (110), имеющую фильтр (113).

5. Капсула (100) по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью отклонения струи жидкости настоя горизонтально и радиально (F2) после столкновения с указанным отклоняющим устройством (120).

6. Капсула (100) по п. 1, отличающаяся тем, что указанное отклоняющее устройство (120) содержит маленькую емкость (120), которая приподнята над горизонтальной плоскостью (п) так, чтобы образовывать нижележащую камеру (140).

7. Капсула (100) по п. 6, отличающаяся тем, что между внутренней стенкой верхнего участка (132) опорного устройства (130) и внешней стенкой маленькой емкости (120) образовано тороидальное пространство (150); причем указанное тороидальное пространство (150) находится в гидравлическом сообщении с указанной камерой (140) посредством кольцеобразного канала (151).

8. Капсула (100) по п. 1, отличающаяся тем, что указанный первый вертикальный фильтр (FT1) и указанный второй вертикальный фильтр (FT2) соответственно содержат множество соответствующих выемок (133) и (125) соответственно.

9. Способ получения настоя порошкообразного продукта, отличающийся тем, что согласно способу:
(f1) вводят по центру и вертикально заданное количество горячей воды в контейнер порошкообразного продукта;
(f2) вызывают отклонение, по меньшей мере, части горячей воды по существу в горизонтальном направлении с помощью элемента, с которым горячая вода сталкивается передней частью по ее траектории;
(f3) фильтруют настой в указанном по существу горизонтальном направлении, вызывая его прохождение через по существу вертикальные фильтрующие средства;
(f4) вызывают схождение отфильтрованного настоя по направлению к сборной камере;
(f5) вызывают течение отфильтрованного настоя по направлению к приемнику.

Images