JP2012530521A - 可溶性物質を含む飲料を用意するためのカプセルおよびシステム - Google Patents

Abstract

摂取に適する所定量の飲料を用意するための交換可能なカプセル（２）は、外周壁（６）と、外周壁を第１の端部（８）で閉じる底（７）と、外周壁（６）を底と反対側の第２の端部（１０）で閉じる蓋（９）とを備え、壁、底および蓋は、飲料を用意するための飲料成分を含む内部空間（１１）を取り囲み、底は、流体を成分に供給するための入口領域（１５）を備え、蓋は、カプセルから飲料を流し出すための出口領域を備え、飲料成分は、少なくとも可溶性物質を含み、出口領域は、未溶解の可溶性物質がカプセルから出ることを実質的に防止するように適合された出口フィルタ（２３）を備える。本発明は、さらに、このようなカプセルを備えた飲料を用意するためのシステム（１）、および飲料を用意するための方法に関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、摂取に適する所定量の飲料を用意するための交換可能なカプセルに関し、カプセルは、外周壁と、外周壁を第１の端部で閉じる底と、外周壁を底と反対側の第２の端部で閉じる蓋とを備え、壁、底および蓋は、飲料を用意するための飲料成分を含む内部空間を取り囲み、底は、流体を成分に供給するための入口領域を備え、蓋は、カプセルから飲料を流し出すための出口領域を備える。

本発明は、さらに、このような交換可能なカプセルを備える、摂取に適する所定量の飲料を用意するためのシステムに関する。

このようなシステム自体は知られている。このような既知のシステムは、例えば、エスプレッソ型コーヒーマシンと、飲料成分を含む密閉カプセルとを備えることができる。システムは、圧力下の抽出を意図しており、ここで、飲料成分は、煎られ、挽かれたコーヒー、ティーおよび可溶性コーヒーから選択される飲み物を用意するための物質を含むことができる。これらの既知のシステムの特別なクラスは、抽出可能な製品を含む密閉して封止されたカプセルを用いて、飲料を用意するために用いられる。飲料を用意する間、このような密閉して封止されたカプセルの入口領域が貫通され、これにより、少なくとも１つの入口開口部が提供され、入口開口部を通して、圧力下の流体を、カプセルの内部空間にある飲料成分に供給する。圧力下の流体を、内部空間に供給することは、カプセルの内部空間の圧力を上昇させる。これは一方で、カプセルの出口領域を、容器内に存在する蓋貫通手段に対して押し付けさせる。出口領域が、十分な力で蓋貫通手段に押し付けられると、蓋貫通手段に対して出口領域が破れ、飲料をカプセルから流し出させることができる少なくとも１つの出口開口部を作る。このようなカプセルは、挽かれ、煎られたコーヒー、ティー、インスタントコーヒー、挽かれたコーヒーとインスタントコーヒーの混合物、チョコレートベースの製品等から選択される、飲料を用意するための物質を含むことができる。

しかし、可溶性飲料成分を含むカプセルを用いて飲料を用意する上記既知のシステムは、飲料の制御されていない用意をもたらすことが今見出された。カプセル内の圧力上昇により、密閉して封止されたカプセルからの出口領域が、蓋貫通手段に押し付けられる。これは、カプセルの出口側を、制御されないやり方で破ることをもたらし、このことは、用意された飲料がカプセルを出る際に、可溶性飲料成分が完全には溶解していないかもしれないため、低品質の飲料をもたらすことがある。さらに、破られた出口領域により、未溶解の飲料成分が、溶解した飲料成分および流体から用意された飲料と同時に、カプセルを出ることがある。これは、望ましくない未溶解の飲料成分が、用意された飲料の容器に流れ込むことをもたらす場合があり、これにより、用意された飲料の品質に影響を及ぼす。

本発明の目的は、上記システムを改善することであり、より具体的には、上記問題を少なくとも減らすことである。

そのために、本発明の第１の態様によると、交換可能なカプセルが提供され、飲料成分が、少なくとも可溶性の物質を含み、カプセルの蓋の出口領域が、それを通って飲料がカプセルから流れ出ることができるところの出口フィルタを備える。

このような出口フィルタを有することは、カプセルの蓋を破ることを防止し、よって、飲料のより制御された用意をもたらす。さらに、出口フィルタは、可溶性物質が、未溶解の形態でカプセルから出ることを防止することにより、システムを汚すことを防止し得る。よって、出口フィルタを設けることは、用意された飲料の品質を改善し得る。同時に、出口フィルタは、飲料を用意するための装置が未溶解の物質によって汚れることを防止することができ、装置の出口付近でバクテリアが成長することを防止し、その結果、可溶性物質から飲料を用意する衛生的なやり方をもたらすことができる。

好ましくは、出口フィルタは、使用中の既知のシステムの既知の装置に、使用する際に挿入されたカプセルが前記装置の蓋貫通手段によって貫通されずに、蓋が無傷のままであるような、十分に高い引裂き強度を有しおよび／または十分に低い流れ抵抗を形成する。十分に高い引裂き強度を有しおよび／または十分に低い流れ抵抗を形成する出口フィルタは、蓋貫通手段に対して破れないことが見出されている。よって、出口フィルタは、用意された飲料がそれを通ってカプセルを出ることができるところの、任意的に均一の、出口領域を形成する。これは、蓋を貫通することによって出口開口部が形成される場合よりも大きな領域に亘って飲料がカプセルを出ることが可能である、という利点を提供し、同時にカプセル内で可溶性物質中に優先流体経路が生じるリスクを減少する。これは、可溶性飲料成分の最大量が溶解され、これにより、飲料品質を増加させ、さらに、未溶解の物質が、カプセルから出ることを防止する、という利点を提供する。さらに、蓋貫通手段によって貫通されずに、無傷のままのカプセルは、出口フィルタの出口開口部を定義する、出口フィルタの所定の孔および／または出口穴の大きさおよび分布がそこなわれず、これにより、出口開口部の大きさおよび分布が、出口開口部が貫通により形成される場合のように偶然に頼らない、という利点を提供する。さらに、出口フィルタを設けることは、カプセルを装置から取り出す際に、未溶解の飲料成分がカプセルからこぼれるリスクも軽減することが見出されている。既知の装置は、代わりのカプセル、例えば密閉して封止されたカプセルを保持するための収容器と、圧力下の水などの、ある量の流体を、カプセルの入口領域を介して、代わりのカプセルに供給するための流体供給器具とを、少なくとも備え、収容器は、代わりのカプセルの出口領域を貫通するための蓋貫通手段を備え、蓋貫通手段は、出口領域がカプセル内の流体および／または飲料の圧力の影響下で蓋貫通手段に対して十分に押し付けられた場合に、代わりのカプセルから飲料を流れ出させることができる少なくとも１つの出口開口部を作ることが留意される。既知のシステムは、このような既知の装置と、代わりのカプセル、例えば密閉して封止されたカプセルと、を備えることが、さらに留意される。

本発明のさらなる精巧な態様において、出口フィルタは、多孔質層、例えば紙の濾過材料の層、または例えば高分子繊維を備える不織材料の層、あるいは複数の出口開口部が設けられた高分子膜などの穿孔された層を含むことができる。出口フィルタは、多層フィルタであってもよい。

このような層は、用意された飲料が制御されたやり方でカプセルを出るために十分に大きな孔または開口部を提供し、同時に、未溶解の飲料成分が、カプセルを出ることを防止するために十分に小さな孔または開口部を提供する。濾紙層を用いる場合、低コストの出口フィルタが提供される。その上、密度、厚さおよび／またはＰＥ含有量などの濾紙のパラメータは、十分に高い引裂き強度を有しおよび／または十分に低い流れ抵抗を形成する出口フィルタを提供するように、容易に選択することができる。

本発明のさらなる態様によると、可溶性物質は、インスタントチョコレート粉末、インスタントコーヒー粉末、インスタントミルク粉末、モカ、アマレットなどのインスタント風味粉末、および類似の可溶性物質の少なくとも１つであることができる。また、飲料成分は、煎られ、挽かれたコーヒーなどの抽出可能な成分を含むことも可能である。前記成分の少なくとも１つを含むカプセルを提供することにより、ユーザ毎に交互に、多大な努力なしに、所望の種類の飲み物を用意することができる。所望の種類の飲料成分を含むカプセルを装置に置くだけでよく、装置はこの所望の飲料を提供する。カプセルは、高圧下の所定量の熱水をカプセルに供給し、これにより、供給された水に可溶性飲料成分を溶解することで、所定量の飲料を用意することに適している。例えば、交換可能なカプセルは、所定量の飲料成分、例えば４〜８グラム、好ましくは約５グラムの可溶性飲料成分を含み、これにより、１回分の飲料、好ましくは１杯の飲料、例えば３０〜２００ｍｌの用意された飲料、を用意することに適し、意図される。交換可能なカプセルは、よって、１回分のパックである。カプセルを交換する間、すなわち飲料が用意された後、装置は、大掛かりな清掃をする必要がなく、これは、出口フィルタが、前述の未溶解の物質によって装置が汚れることを防止するからである。

したがって、本発明のさらなる態様によると、入口領域が、流体をそれを通して抽出可能な製品に供給するための、例えば紙または類似の不織材料のシートなどの多孔質シート、または複数の入口開口部が設けられた高分子膜などの穿孔されたシートのような入口フィルタを備えることは、有利となり得る。カプセルに入口フィルタと出口フィルタの両方を設けることにより、カプセルは、底において貫通される必要もなく、これにより、例えばカプセルを装置から取り外す間に、未溶解の飲料成分がカプセルから出るリスクをさらに減少させ、これにより、装置を汚すことをさらに防止する。さらにまた、このことは、カプセル内の飲料成分中に優先流体経路が生じるリスクが減少され、飲料成分のより良い溶解をもたらし、より高い品質の飲料を提供する、という利点を提供する。本発明に係るシステムの実施形態において、入口フィルタは、カプセルの底の実質的に全面にわたって延在し、これにより、流体を内部空間の断面の実質的に全体に供給できるという利点を提供する。よって、可溶性物質は非常に均質に濡らされ、可溶性物質の最大の溶解をもたらす。

本発明のもう１つの実施形態によると、カプセルに、渦または渦巻き、あるいは別の非層流を作るための擾乱部品を設けてもよい。このような擾乱された流れをカプセル内に与えることにより、可溶性物質をより多くおよび／またはより良く溶解することが可能であり、カプセル内に残る未溶解の物質を最小限にすることが可能である。擾乱部品は、例えば、カプセルの入口からカプセルの出口まで延在する樹状構造を備えてもよい。樹状構造の枝は、カプセル内に渦または渦巻き、あるいは別の非層流を作るように構成されてもよい。擾乱部品は、例えば、出口層の上流側に配置され、可溶性物質の蓄積が防止され得るおよび／または該物質の混合および／または溶解が改善され得るような、迷路型構造を備えてもよい。擾乱部品は、例えば、グリッド状の構造を備えてもよい。また、擾乱部品は、例えばカプセル内の流れに渦を作って可溶性物質の溶解を改善する、らせん構造および／または翼構造であってもよい。あるいはおよび／または追加で、可溶性物質は、可溶性物質の溶解を改善するために、コーヒー豆と混合されてもよい。

好ましくは、擾乱部品は、カプセルの軸方向を実質的に横断する構造的構成要素、および／またはカプセルの軸方向を実質的に横断する方向、例えば半径方向または周方向に、流れ速度成分を誘発し、流れの擾乱を起こす構造的構成要素を、少なくとも一つ備える。例えば、翼は、実質的に２次元であってもよく、また、一方向で軸方向に上向きに、およびもう１つの方向で半径方向に配置されてもよい。また、例えば横断グリッドバーを備えるグリッドを、例えば出口層に対して実質的に平行に配置してもよい。横断グリッドバーの少なくとも一部を、半径方向に角度を有して配置してもよく、これにより、軸方向を横断する少なくとも一つの流れ速度成分を誘発し、よって流れを擾乱する。多くの変形および組み合わせが可能である。

本発明のもう１つの実施形態において、飲料成分の少なくとも一部をタブレット状に圧縮することができ、タブレットの圧縮は、流体供給の間に飲料成分が実質的に溶解するような圧縮である。これは、未溶解の飲料成分がカプセル内に残るリスクが減少する、という利点を提供する。さらに、圧縮された可溶性飲料成分タブレット内の優先流路の発生も減少され、これにより、流体供給の間の飲料成分の溶解速度をさらに増加させる。カプセル内に圧縮されたタブレットの形態の飲料成分を備えることにより、カプセルは容易に製造することができる。本発明に係るカプセルの、さらなる精巧な態様において、カプセルは、複数のタブレットを備えることもでき、各タブレットは、例えば、異なる飲料成分のものである。異なるタブレットに異なる飲料成分を用意することにより、異なる種類の飲料を用意するために用いられる異なる種類のカプセルを、容易に製造することができる。また、タブレットが、互いに異なる度合いの圧縮を有することも可能である。複数のタブレットを、例えば、透過膜および／または層によって分離してもよい。あるいはおよび／または追加で、タブレット間の、分離膜および／または層は、それ自体溶解可能、例えばタブレットと異なる溶解速度で溶解可能であってもよい。例えば、圧縮の度合いは、カプセルの底から蓋への方向で、タブレット内で増加することも可能である。このようにすると、タブレットを完全に濡らすのに必要な労力も、底から蓋への方向で増加して、各上流側のタブレットが、より下流側のタブレットを濡らす際に、適当に濡らされることを確実にし、これにより、可溶性飲料成分の全体積の非常に均質な濡れを提供し、これにより、流体供給の間の飲料成分の溶解を高める。

本発明の実施形態によると、カプセルは、異なる区画に配置されてもよく、例えば、各区画は異なる可溶性物質を含んでもよい。また、各区画は、可溶性物質の溶解を向上するための擾乱部品を備えてもよい。区画は、円周状に互いに隣接して配置してもよく、または軸方向に互いに隣接して配置してもよく、例えば上流側区画内の可溶性物質が、下流側区画内の可溶性物質が溶解する前に溶解する。多くの変形および組み合わせが可能である。

本発明のさらなる実施形態によると、カプセルの内部空間全体が、少なくとも１つの飲料成分により占められることが、有利であり、最小量の必要な材料から製造できるカプセルをもたらし、これにより、カプセルの合計コストを減少させる。さらに、これは、流体がカプセルを流れる際に、可溶性物質がカプセルの内部空間でずらされることがなく、よって物質を通る優先流体流路を形成するリスクが減少する、という利点を提供する。

本発明のさらなる有利な精巧な態様において、カプセルの外周壁は、実質的に剛性であってもよい。これは、カプセルが使用前に変形する傾向がなく、これにより、カプセルを問題なく収容器に収めることができる、という利点を提供する。さらに、変形の可能性が少ないことは、飲料成分が、このような変形により事故的にカプセルの外に出されず、これにより、このような変形したカプセルにより、１杯の低品質の飲料が用意されることを防止するため、有利である。

本発明の特別な実施形態によると、カプセルは、それぞれ蓋および／または底に少なくとも部分的には取り外し可能に接続され、それぞれ出口フィルタおよび／または入口フィルタを使用前に密閉するための、蓋シールおよび／または底シールさらに備える。よって、カプセルの使用前に、入口フィルタを介しておよび／または出口フィルタを介して内部空間に空気が入ることを防止可能であり、カプセル内の製品の保存寿命を向上させる。さらに、カプセルの使用前にカプセルの内側に湿気が入ることが防止される。湿気は、可溶性飲料成分が固まることをもたらす場合があり、これにより、所望のやり方において飲料成分の未溶解のリスクを増加させ、低い飲料品質をもたらす。

本発明は、また、このような交換可能なカプセルを用いて飲料を用意するための方法に関する。

本発明を、図面を参照して、非限定の例を用いてさらに説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る飲料を用意するためのシステムを示している。 図２は、本発明に係るシステムの第２の実施形態を示している。 図３は、本発明に係るカプセルの部分概略断面図を示している。 図４は、本発明に係るカプセルの第２の実施形態の概略断面図を示している。 図５は、本発明に係るカプセルの第３の実施形態の概略断面図を示している。 図６は、本発明に係るカプセルの第４の実施形態の概略断面図を示している。 図７は、本発明に係るカプセルの第５の実施形態の概略断面図を示している。

異なる図面における同一または対応する要素は、同一または対応する参照番号によって示されることが、留意される。

図１は、少なくとも可溶性物質を含む飲料成分を用いて、摂取に適する所定量の飲料を用意するための、本発明に係るシステム１の第１の実施形態の例を示している。システム１は、交換可能なカプセル２と、装置３とを備える。装置３は、交換可能なカプセル２を保持するための収容器４を備える。この例では、収容器４は、カプセル２の形状に相補的な形状を有する。図１では、明瞭さのために、カプセル２と収容器４の間に隙間が描かれている。使用中に、カプセル２は、収容器４と接触して置かれ得ることが理解される。装置３は、圧力下の水などの、ある量の流体を、交換可能なカプセル２に供給するための流体供給器具５をさらに備える。

図１に示されるシステム１において、交換可能なカプセル２は、外周壁６と、外周壁６を第１の端部８で閉じる底７と、外周壁６を底７と反対側の第２の端部１０で閉じる蓋９と、を備える。外周壁６、底７および蓋９は、インスタントチョコレート粉末、インスタントコーヒー粉末、インスタントミルク粉末、モカ、アマレットなどのインスタント風味粉末、および類似の可溶性物質などの飲料成分を含む内部空間１１を取り囲む。本発明に係るカプセル２のもう１つの実施形態において、カプセル２は、煎られ、挽かれたコーヒーなどの抽出可能な成分を追加的に含んでもよい。組み合わされた内容物を有する、このようなカプセル２を用いて、例えば、ミルク入りコーヒー、バニラなどの風味入りコーヒー、または砂糖入りのコーヒーあるいは類似の飲料を用意することができる。このような組み合わされたカプセル２の利点は、ユーザが、飲料を用意する前に正しいカプセル２を選択するだけで、少ない労力により所望の飲料を用意できることである。この例では、交換可能なカプセル２は、１回分の飲料、好ましくは１杯の飲料、例えば３０〜２００ｍｌの用意された飲料、を用意するのに適した、ある量の可溶性物質、例えば４〜８グラム、好ましくは約７グラムを含む。交換可能なカプセル２は、よって、１回分のパックである。システム１は、カプセル２を貫通するための底貫通手段１２を備える。図１は、底７に、より具体的には底７の入口領域１５に、入口開口部１３を作るために、伸張された位置にある底貫通手段１２を示している。入口開口部１３を通して、約４〜２０バールの圧力下で、カプセル２の内部空間１１に含まれる可溶性物質に流体を供給することができる。貫通手段１２は、流体供給器具５からの流体をそれを通して可溶性物質に供給することができるところの穴１４を備える。

本発明の一態様によると、図１のシステム１は、従来技術のカプセルの出口開口部を貫通するための、蓋貫通手段２２を備え、従来技術のカプセルは、カプセル内の流体により提供されるカプセルの内部圧力の影響下で底貫通手段に対して破られるように適合されている蓋を備える、密閉して封止されたカプセルである。本発明によると、カプセル２の蓋９は、出口フィルタ２３を備え、この出口フィルタを通して、飲料がカプセル２から流れ出すことができる。出口フィルタ２３は、カプセル２内の圧力の影響下で蓋貫通手段２２によって貫通されない十分な高さの引裂き強度を有するように構成されている。あるいは、または加えて、出口フィルタ２３が蓋貫通手段２２によって貫通されるのに十分な力で蓋貫通手段２２に対して押し付けられずに蓋が無傷のままであるように、出口フィルタ２３は、カプセル２を出る飲料に対する、十分に低い流れ抵抗を形成する。よって、出口フィルタ２３は、使用中のカプセル２が、蓋貫通手段２２によって貫通されずに蓋９が無傷のままであるように、蓋貫通手段２２に適合されている。より一般的には、出口フィルタ２３および蓋貫通手段２２は、使用中のカプセル２が、蓋貫通手段２２によって貫通されずに蓋９が無傷のままであるように、互いに対して適合されることが妥当する。

図１の例において、飲料、例えばコーヒーがそこを通ってカプセルから流れ出ることができるところの、カプセル２の出口領域を形成する出口フィルタ２３は、濾紙などの多孔質シートによって形成される。この例では、蓋９全体が、出口フィルタ２３として形成される。図１の例では、カプセル２は、第２の端部１０にて外向きに延伸するリム２４を備え、蓋９は、外向きに延伸するリム２４に、例えば接着、溶接等によって取り付けられる。よって、この例では、出口フィルタ２３すなわち多孔質シートは、外向きに延伸するリム２４に取り付けられる。出口フィルタ２３は、例えば飲料を用意する間または後、あるいは使用済みカプセル２を装置３から取り外す間に、未溶解の飲料成分がカプセル２から出ることを防止し、これにより、装置３を汚すことを防止し、同時に、未溶解の物質Ｓの望ましくない塊が用意された飲料と共に容器に入ることを防止する（図３を参照）。

一つの実施形態（図示せず）において、カプセルには、物質の溶解を向上させ、かつカプセルに残る未溶解の物質を最小化するための擾乱部品が設けられてもよい。擾乱部品は、例えば、らせん構造または翼構造または樹状構造または迷路型構造または他のやり方でカプセル内の流れを擾乱する構造としてもよい。

この例では、出口フィルタ２３は、カプセル２の第２の開いた端部１０の実質的に全体に及ぶ、実質的に連続する流体透過性のシートを形成する。これにより、流体は、大きな領域に亘ってカプセル２から流れ出すことができる。よって、可溶性物質製品からの飲料の、非常に均質な流出が得られる。したがって、流体が抽出可能な製品を流れる優先経路の発生のリスクが、大きく減少される。

概して、本発明に係るシステム１のカプセル２の出口フィルタ２３のパラメータは、出口フィルタ２３が破られたり裂けたりしないように、例えば、貫通されたり破られたりしない十分に高い引裂き強度を有しおよび／または十分に低い流れ抵抗を形成するように、選択されることができる。蓋９および／または出口フィルタ２３は、裂けたり破られたりしないが、蓋貫通手段２２に対して変形してもよいことが、理解される。出口フィルタ２３が、例えば、濾紙からなる場合、密度、厚さおよび／またはＰＥ含有量などの濾紙のパラメータは、十分に高い引裂き強度を有しおよび／または十分に低い流れ抵抗を形成する出口フィルタを提供するように、容易に選択されることができる。出口フィルタは、例えば、多層フィルタとしてもよい。あるいは、出口フィルタ２３が、例えば、複数の出口開口部が設けられた高分子膜で形成されている場合、密度、厚さ、出口開口部の数、出口開口部の大きさおよび／または形状などの高分子フォイルのパラメータは、十分に高い引裂き強度を有しおよび／または十分に低い流れ抵抗を形成する蓋９を提供し、同時に未溶解の物質がカプセル２から出ることを防止するように、容易に選択されることができる。

図１の例において、蓋貫通手段２２は、蓋９を貫通するための鋭い歯状の先端を有して示されている。あるいは、蓋貫通手段２２は、例えば図２に点線で示されるような、鈍い貫通面を有してもよいことが理解される。このような実施形態において、述べられている従来技術カプセルは、それでも、例えば蓋がアルミニウムフォイルのシートからなる場合、鈍い貫通手段２２によって貫通され得る。本発明に係るシステム１のカプセル２の出口フィルタ２３のパラメータは、出口フィルタ２３が、貫通されたり破られたりしない十分に高い引裂き強度を有しおよび／または十分に低い流れ抵抗を形成するように選択されることができる。蓋貫通手段２２が鈍い場合、出口フィルタ２３のパラメータは、これらの鈍い貫通手段に適するように選択されうることが理解される。貫通手段２２が鈍い場合、出口フィルタ２３は、例えば、蓋貫通手段２２が鋭い場合よりも薄くてもよく、一方で、出口フィルタ２３が、貫通されたり破られたりしない十分に高い引裂き強度を有しおよび／または十分に低い流れ抵抗を形成する。

システム１は、１杯のコーヒーを用意するために、以下のように操作され、ここで可溶性物質は、インスタントコーヒー粉末である。カプセル２は、収容器４内に置かれる。底貫通手段１２が起動されて、カプセル２の底７を貫通し、入口開口部１３を作る。流体、ここでは圧力下の熱水が、入口開口部１３を通して、内部空間１１にあるインスタントコーヒー粉末に供給される。水は、インスタントコーヒー粉末を濡らし、コーヒー粉末を実質的に溶解させて、コーヒー飲料を形成する。圧力下の水を内部空間１１に供給する間、カプセル２内の圧力が上昇する。圧力が所定レベルに達すると、コーヒー飲料は、出口フィルタ２３の孔および収容器４の出口２６を通して、カプセル２から流れ出し、カップなどの容器（図示せず）に供給することができる。

図２において、本発明に係るシステム１の第２の実施形態が示されており、これは、図１で説明されたシステムと実質的に同様に動作する。明瞭さのために、ここでは、図１で示され説明されたシステム１と異なる要素のみを詳細に説明する。図２に示すようなシステムにおいて、貫通手段１２は、流体がそこを通って収容器４の内部空間４４に供給されるところの穴１４を備える。流体、ここでは例えば４バールを超える圧力下の熱水が、入口フィルタ１６を通して、カプセル２の内部空間１１に流れ込み、可溶性飲料成分からの所望の物質、この例では実質的に４〜８グラムのインスタントコーヒーを溶解して、この例では１杯の飲み物、ここではコーヒーを用意する。

よって、より概略的には、図２の例では、底７は、入口フィルタ１６によって形成される入口領域１５を備え、システム１は、流体供給器具５を入口領域１５と流体連絡させて、流体を可溶性製品に供給して飲料を用意するように構成される。

本発明によると、入口フィルタ１６は底貫通手段１２から距離を置いて配置されており、底貫通手段１２が伸張位置に動かされる際に、カプセル２が底貫通手段１２によって貫通されず、底７が無傷のままとなるようになっている（図２に示すように）。よって、カプセル２は、図１に示すようなカプセル２の高さｈ１よりも小さい高さｈ２を有する。これは、例えば飲料を用意した後にカプセル２を装置３から取り外す間に、未溶解の物質が入口領域１５を通してカプセル２から出ることを、防止または少なくとも最小化する。

図２に示すようなカプセル２は、実質的に剛性の外周壁６を備える。外周壁は、例えば、プラスチック材料であってよく、例えば射出成形、真空成形、熱成形等によって形成してもよい。図２の例では、底７は、外周壁６と一体である。この例では、入口フィルタ１６は、底７の複数の入口開口部１７によって形成されている。この例では、複数の入口開口部１７は、底７の実質的に全体にわたって分布されている。よって流体は、複数の入口開口部１７を介して、可溶性製品に供給され、これは、可溶性成分を、カプセル２の断面の実質的に全体にわたって濡れさせる。よって、可溶性製品への非常に均質な流体の供給が得られる。したがって、流体が可溶性製品を流れる優先経路の発生のリスクが、大きく減少され、これにより、可溶性物質の高い溶解速度を提供する。カプセル２は、環境に多大な影響を与えることなく、飲み物を用意した後のカプセル２を捨てることができるような、生分解性材料のものとすることもできる。

図２に示すようなシステム１の例では、蓋貫通手段２２はリッジを備え、リッジに対して、蓋９は使用中に当接する。このようなリッジは、図２に点線で示されるような、鈍い貫通手段２２によって形成されてもよい。リッジは、例えば、収容器４の表面の部分の少なくとも１０％、場合によっては少なくとも２５％を、形成してもよく、該収容器は、使用中に、第２の開いた端部１０の上に置かれる蓋９の表面領域の部分と一致する。よって、使用中は、蓋９は、第２の開いた端部１０の上に置かれる蓋９の表面領域の部分の、例えば少なくとも１０％、好ましくは少なくとも２５％にわたって、リッジによって支持されてもよい。既に示したように、従来技術の密閉の封止されたカプセルの蓋９は、このようなリッジによって貫通され得るものであり、これに対して、本発明に係るシステム１のカプセル２の出口フィルタ２３のパラメータは、出口フィルタ２３が、貫通されたり破られたりしない十分に高い引裂き強度を有しおよび／または十分に低い流れ抵抗を形成するように、容易に選択可能である。出口フィルタ２３は、出口開口部を備える柔軟なフォイルによって形成される。出口フィルタ２３は、代わりに、図１のカプセル２のように、濾紙などの柔軟な多孔質シートによって形成されてもよいことが、留意される。蓋貫通手段２２が、リッジを備える場合、出口フィルタ２３のパラメータは、このような蓋貫通手段２２に適するように、選択されうることが理解される。

図２の例において、リッジは、鋭くないエッジを備える。この例では、エッジの曲率半径は、実質的に５０μｍであるが、１００，２００または５００μｍなどの他の半径も考えられる。また、蓋貫通手段２２のリッジは、蓋９が当接する凸状の上部を有することも可能である。よって、使用中に、蓋９がリッジに押し付けられると、蓋９がリッジによって支持される表面領域が増加し、よって、リッジにより蓋９に加えられる局部圧力を減少させる。したがって、使用中に、蓋９が破られおよび／または裂けることなく、無傷のままでいることが、容易なやり方で提供される。

図４〜７は、本発明に係るカプセル２のさらなる実施形態を示しており、このカプセル２は、図１および２で説明されたように、システム１の装置３において使用することができる。

図４においても、入口フィルタ１６は、濾紙などの柔軟な多孔質シートによって形成される。この例では、入口フィルタ１６は、内向きに延在するリム２５に取り付けられている。この例では、入口フィルタ１６は、内向きに延在するリム２５の内側に取り付けられている。これは、リムの厚さがカプセル２の内部空間１１に存在しないため、カプセル２の内部容積を最大化する。

図５において、出口フィルタ２３は、図１〜４のように、濾紙などの柔軟な多孔質シートによって形成される。図５においても、入口フィルタ１６は、濾紙などの柔軟な多孔質シートによって形成される。この例では、入口フィルタ１６は、内向きに延在するリム２５の外側に取り付けられている。よって、圧力下の流体が、内向きに延在するリム２５から入口フィルタ１６を破るリスクが減少されている。入口フィルタ１６が、底７の外周エッジに張り出すことが可能である。よって、入口フィルタ１７を底７および外周壁６に取り付けるために、より大きな表面領域が利用可能であり、結果としてより強い接合をもたらす。本発明の実施形態に係るカプセル２で提供される飲料成分は、タブレットへと圧縮することができ、タブレットの圧縮は、流体供給の間に飲料成分が実質的に溶解するような圧縮である。図５に示すような実施形態に係るカプセル２は、カプセル２の内部空間１１において重ねられた、複数のこのような圧縮されたタブレット３０，３２，３４，３６を備える。タブレット３０，３２，３４，３６は、それぞれ、異なる圧縮率を有することができ、好ましくは全ての飲料成分が飲料を用意する間に溶解するように、飲料成分の溶解プロセスに影響を及ぼす。さらにまた、異なる圧縮率、よって異なる密度を有するこれらのタブレット３０，３２，３４，３６は、出口フィルタ２３の方向で流れ抵抗を増加することができ、これにより、可溶性物質が適切に溶解するような、カプセル２内のより良い圧力上昇を提供する。タブレット３０，３２，３４，３６の密度は、底７から蓋９への方向で、増加することができる。これは、流体が、より高密度のタブレットよりも、より低密度のタブレットを容易に濡らし、よって、後に続く下流側のタブレットを水が濡らす間に、各上流側タブレットが適切に濡らされる、という利点を提供する。よって、可溶性製品の均質性の高い湿潤が達成される。この例は、４つの重ねられたタブレットを示しているが、任意の数のタブレットを用いてもよいことが理解される。

また、各タブレット３０，３２，３４，３６は、異なる可溶性物質または可溶性物質の組み合わせや、煎られ、挽かれたコーヒーのような抽出可能な製品などの、異なる飲料成分を含むことも可能である。各タブレット３０，３２，３４，３６は、カプセル２の断面の実質的に全体に及ぶことができる。

図６は、本発明に係るカプセル２のさらなる実施形態を示している。この例に係るカプセル２は、圧縮された可溶性製品の単一のタブレット３８を備える。タブレット３８は、出口フィルタ２３に隣接して設けられている。圧縮されたタブレット３８と、カプセル２の底７との間に、さらなる量の可溶性物質３７またはある量の抽出可能な製品が設けられている。図６において、出口フィルタ２３は、また、不織材料層によって形成されている。入口領域１５は、貫通手段１２（図１を参照）によって貫通されて、入口開口部１３を形成するように構成されている。

図７において、本発明に係るカプセル２のもう１つの実施形態が示されている。カプセル２は、圧縮された飲料成分のタブレット４０を備える。タブレット４０は、カプセル２内の流体の流れを決定できるような断面形状を有する。この場合、タブレットの外側の外周壁４１は、出口フィルタ２３に面するタブレット４２側から、カプセル２の底７に向けて延在する。勿論、タブレット４０の他の（断面）形状が、流体の流路または流体供給の間に可溶性飲料成分がどのように溶解するかなどの、カプセル２の特定の飲料用意特性を、決定することができる。

図７の例では、カプセル２の入口フィルタ１６および出口フィルタ２３は、実質的に図５に示した通りである。図６に示すようなタブレット４０または複数のタブレット３０，３２，３４，３６を、任意の上述のカプセル２と連結して、使用してもよいことが理解される。

図１〜７の全ての実施形態において、出口フィルタ２３は、柔軟なシート形材料によって形成される。より具体的には、図１〜７の全ての実施形態において、蓋９は、柔軟なシート形材料のみで形成される。出口フォイルを支持して出口フォイルが破れるおよび／または裂けることを防止するために、例えば出口フォイルの下流側に、実質的に硬質のグリッドなどの支持構造は通常は必要とされないことが見出されている。

図２〜４および図６〜７の実施形態において、入口フィルタ１６は、柔軟なシート形材料によって形成されている。より具体的には、図２〜４および図６〜７の全ての実施形態において、入口領域１５は、柔軟なシート形材料のみによって形成されている。入口フォイルを支持して入口フォイルが破れるおよび／または裂けることを防止するために、例えば入口フォイルの下流側に、実質的に硬質のグリッドなどの支持構造は通常は必要とされないことが見出されている。

図１〜７の全ての実施形態において、出口フィルタ２３は、その軸方向に、カプセル２の最も外側の境界を形成する。

カプセル２は、示された実施形態のいずれかに係る任意の入口フィルタを、示された実施形態のいずれかに係る任意の出口フィルタと組み合わせて備えてもよいことが理解される。図示していないが、蓋は、出口開口部を設けられた、実質的に剛性の壁を備えることが可能である。さらに、入口フィルタ１６は、複数の出口開口部を設けられた柔軟な高分子フォイルなどの、フォイルによって形成することが可能である。

通常、出口開口部または多孔質シートの孔は、開口部または孔の寸法が、未溶解の可溶性物質をカプセル２内に保持するために十分に小さいように寸法決めされている。また、通常、入口開口部１７または多孔質シートの孔は、開口部１７または孔の寸法が、未溶解の可溶性物質をカプセル２内に保持するために十分に小さいように寸法決めされている。

好ましくは、外周壁６は、実質的に硬質である。よって、カプセル２は、輸送および／または取り扱いによって変形する傾向がなく、よって、カプセル２は、装置３の収容器４に常にフィトする。さらに、外周壁６は好ましくは弾性があり、よって、外周壁６のありうる変形は、変形を起こさせている力がひとたび除かれると、元に戻る。カプセル２の剛性を向上するために、カプセル２は、外周壁６と一体の補強リブを備えてもよい。補強リブは、第１の端部８から、第２の端部１０に向けて延在してよい。あるいは、または追加で、補強リブは、外周方向に延在してよい。底７が外周壁６と一体である場合、補強リブも、底７と一体であってもよい。

これら例において、外周壁６は、実質的に切頭形である。本発明に係るカプセル２は、この形に限定されないことが理解される。外周壁は、例えば、円筒形、半球形、または六角形、八角形などの多角形であってもよい。

上述のカプセル２は、飲料を用意するための代わりの装置、例えば、底貫通手段１２が設けられていない、および／または蓋貫通手段２２が設けられていない装置において、用いてもよいことが理解される。

上記の明細書において、本発明の実施形態の特定の例を参照して、本発明を説明した。しかし、添付された請求項に記載される本発明の広い精神および範囲から離れることなく、様々な修正および変更を行なってもよいことが明らかである。

例えば、保存寿命を向上するために、カプセル２が、使用前に、気密性ラッピング中に収容されていることも可能である。

また、カプセル容積を増加するために、底が貫通されることなく、底貫通手段を受けるための凹部領域を、底が備えることも可能である。

上の例では、出口フィルタは、蓋を形成する。出口フィルタが、蓋の一部を形成することも可能である。蓋は、例えば、部分的に多孔質であるおよび／または部分的に穿孔されてもよい。

上の例では、入口フィルタは、底を形成する。入口フィルタが、底の一部を形成することも可能である。底は、例えば、部分的に多孔質であるおよび／または部分的に穿孔されてもよい。

好ましくは、交換可能なカプセルは、１回の使用の後に使い捨てであってもよい。

しかし、他の修正、変形および代替案も可能である。明細書、図面および例は、よって、限定的な意味ではなく、例示とみなされるべきである。

請求項においては、括弧間に入れられた如何なる参照符号も、請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。用語「備える」は、請求項に述べられたもの以外の特徴または工程の存在を除外しない。さらに、用語「１つの」は「１つのみ」に制限して解釈されるべきではなく、むしろ、「少なくとも１つ」を意味して用いられ、かつ複数性を除外しない。特定の手段が、相互に異なる請求項の中で引用されているという単なる事実は、これらの手段の組合せを有利に用いることができない、ということを示すものではない。

１ システム
２ 交換可能なカプセル
３ 装置
４ 収容器
５ 流体供給器具
６ 外周壁
７ 底
８ 第１の端部
９ 蓋
１０ 第２の端部
１１ 内部空間
１２ 底貫通手段
１３ 入口開口部
１４ 穴
１５ 入口領域
２２ 蓋貫通手段
２３ 出口フィルタ

Claims (22)

1. 摂取に適する所定量の飲料を用意するための交換可能なカプセルであって、該カプセルは
   外周壁と、前記外周壁を第１の端部で閉じる底と、前記外周壁を前記底と反対側の第２の端部で閉じる蓋とを備え、
   前記壁、前記底および前記蓋は、飲料を用意するための飲料成分を含む内部空間を取り囲み、
   前記底は、流体を前記成分に供給するための入口領域を備え、前記蓋は、前記カプセルから飲料を流し出すための出口領域を備え、
   前記飲料成分は、少なくとも可溶性物質を含み、
   前記出口領域は、未溶解の可溶性物質が、前記カプセルから出ることを実質的に防止するように適合された出口フィルタを備える、交換可能なカプセル。
2. 前記出口フィルタは、既知のシステムの既知の装置に挿入された使用中の前記カプセルが、使用中に前記装置の蓋貫通手段によって貫通されずに、前記蓋が無傷のままであるところの十分に高い引裂き強度を有しおよび／または十分に低い流れ抵抗を形成する、請求項１に記載の交換可能なカプセル。
3. 前記出口フィルタは、多孔質層、例えば紙の濾過材料の層、または例えば高分子繊維を備える不織材料の層、あるいは複数の出口開口部が設けられた高分子膜などの穿孔された層を備える、請求項１〜２のいずれか１項に記載の交換可能なカプセル。
4. 前記可溶性物質は、インスタントチョコレート粉末、インスタントコーヒー粉末、インスタントミルク粉末、モカ、アマレットなどのインスタント風味粉末、および類似の可溶性物質の少なくとも１つである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の交換可能なカプセル。
5. 前記飲料成分は、煎られて、挽かれたコーヒーなどの抽出可能な成分を追加的に含む、請求項４に記載の交換可能なカプセル。
6. 前記入口領域は、それを通して前記流体を抽出可能な製品に供給するための入口フィルタ、例えば紙または類似の不織材料のシートなどの多孔質シート、または複数の入口開口部が設けられた高分子膜などの穿孔されたシートを備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の交換可能なカプセル。
7. 前記飲料成分の少なくとも一部は、タブレットへと圧縮され、タブレットの圧縮は、流体供給の間に前記飲料成分が実質的に溶解するような圧縮である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の交換可能なカプセル。
8. 前記カプセルは、複数のタブレットを備え、例えば、各タブレットは、異なる飲料成分のものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の交換可能なカプセル。
9. 前記内部空間全体が、前記少なくとも１つの飲料成分によって占められる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の交換可能なカプセル。
10. 前記外周壁は、実質的に剛性である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の交換可能なカプセル。
11. 前記交換可能なカプセルは、前記第２の端部にて外向きに延在するリムを備え、前記蓋は、前記外向きに延在するリムに取り付けられている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の交換可能なカプセル。
12. 前記出口フィルタは、前記外向きに延在するリムに取り付けられている、請求項１１に記載の交換可能なカプセル。
13. 前記出口フィルタは、前記蓋の一部であり、出口フィルタ表面は、蓋表面よりも小さい、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の交換可能なカプセル。
14. 前記カプセルは、それぞれ前記蓋および／または前記底に少なくとも部分的には取り外し可能に接続され、それぞれ前記出口フィルタおよび／または前記入口フィルタを使用前に密閉するための、蓋シールおよび／または底シールをさらに備える、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の交換可能なカプセル。
15. 前記外周壁は、円筒形、半球形、切頭形、あるいは六角形または八角形などの多角形である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の交換可能なカプセル。
16. 前記カプセルは、生分解性である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の交換可能なカプセル。
17. 摂取に適する所定量の飲料を用意するためのシステムであって、
    請求項１〜１６のいずれか１項に記載の飲料成分を含む交換可能なカプセルと、
    前記交換可能なカプセルを保持するための収容器と、圧力下に、ある量の流体たとえば水を前記カプセルの入口領域を介して前記交換可能なカプセルに供給するための流体供給器具と、を備える装置と、を備え、
    前記カプセルの出口領域は、前記収容器の出口と協同して、前記飲料を前記カプセルから容器内へと流れ出させるように適合されている
    システム。
18. 前記収容器は、代わりのカプセルの出口領域を貫通するための蓋貫通手段を備え、前記出口領域が、前記カプセル内の流体および／または飲料の圧力の影響下で、前記蓋貫通手段に対して十分に押し付けられた場合に、前記蓋貫通手段は、前記代わりのカプセルから飲料が流れ出れることができる少なくとも１つの出口開口部を作り、前記蓋貫通手段および前記出口フィルタは、前記システムのカプセルが使用中に前記蓋貫通手段によって貫通されずに、前記蓋が無傷のままであるように、互いに対して適合されている、請求項１７に記載のシステム。
19. 請求項１７および１８によって定義される前記装置は、既知の装置である、請求項１８に記載のシステム。
20. 前記流体供給器具は、約４〜２０バールの圧力下で前記流体を前記交換可能なカプセルに供給するように配置されている、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載のシステム。
21. 摂取に適する所定量の飲料を用意するための方法であって、該方法は、
    飲料成分を含み、外周壁と、前記外周壁を第１の端部で閉じる底と、前記外周壁を前記底と反対側の第２の端部で閉じる蓋とを備える交換可能なカプセルを用意すること、ここで前記壁、前記底および前記蓋が、前記飲料成分を含む内部空間を取り囲む、
    前記交換可能なカプセルを保持するための収容器と、圧力下に、ある量の流体たとえば水を前記交換可能なカプセルに供給するための流体供給器具と、使用中に前記カプセルと流体連絡して、用意された飲料を前記カプセルから流れ出させ、そして前記飲料を容器に供給する出口と、を備える装置を用意すること、および
    前記流体を前記成分に供給して、前記飲料を用意すること、ここで該成分は少なくとも可溶性物質を含む
    を含み、
    前記蓋は、用意された前記飲料を前記カプセルから流れ出させるための出口層を備え、前記出口層は、未溶解の可溶性物質が前記カプセルから出ることを防止する出口フィルタである方法。
22. 請求項１７〜２０のいずれか１項に記載のシステム、および／または請求項１〜１６のいずれか１項に記載のカプセルを用いる、請求項２１に記載の方法。

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