JP2015510786A - 粉末製品の抽出準備用の交換可能カプセルおよび抽出方法 - Google Patents

Abstract

抽出を準備するための粉末製品（ＭＣ）（例えば、粉末コーヒー）を内部に収容するのに適したカプセル（１００）であって、カプセル（１００）は、蓋（１０２）によって閉止される容器（１０１）であって、容器（１０１）は、粉末製品（ＭＣ）／温水の抽出液を濾過するための少なくともフィルタ（ＦＴ１、ＦＴ２）を有する。カプセル（１００）は、実質的に垂直方向（Ｆ１）にしたがい、粉末製品（ＭＣ）の抽出を得るのに適した温水を給水するための中央給水デバイス（１１０）と、中央給水デバイス（１１０）から流入する温水を横切るように配置される偏向デバイス（１１０）であって、偏向デバイス（１１０）は支持デバイス（１３０）によって容器（１０１）の底（１０１Ａ）で支持されている、偏向デバイス（１１０）とを備えることを特徴とする。

Description

本願発明は例えば、コーヒー等のような粉末製品の抽出準備用の交換可能なカプセルに関する。また、本願発明は粉末製品を抽出する方法に関する。特に、本願発明はいわゆるアメリカンコーヒーの抽出に関する。本願発明は、アメリカンコーヒー（以下の説明がその一般性を失うことなく明確に言及する）の抽出準備用の交換可能なカプセルへの応用に限定されず、本願発明の教示はエスプレッソ、茶葉、カモミール茶葉等の任意の種類の粉末製品の抽出の交換可能カプセルに応用可能である。

周知のように、いわゆるアメリカンコーヒーは、非圧縮状態で下にたまったフィルタを温水が通過し、重力で下に落ちる特定の機械によって抽出して作られる。

飲料用に使用されるコーヒーは、モカマシンまたはイタリアンエスプレッソ用マシンで使用されるものと異なる。なぜなら、それはより粗挽きされており、カプセル中にあるとき圧縮されてないためである。

現在購入可能ないくつのマシンはアメリカンコーヒーの準備用に特に設計されており、操作が非常に単純である点に特徴がある。

実際、これらのマシンは水用タンク、コーヒーを含むペーパーフィルタを備える小さい容器内に温水を送るポンプを有する。温水はコーヒーを混合し、ペーパーフィルタを通過し、重力によって下に置かれた専用のポット内に落ちる。ポットは、特別の電熱器によって加熱されるため長時間温かい状態を保つことができる。

伝統的なアメリカンコーヒーマシンは、ユーザが手で円錐形状のフィルタにコーヒーを満たしていたが、最近では非圧縮状態のコーヒーで部分的に満たされたペーパーフィルタを含む外側ケースを有するカプセルが市場に出回っている。

コーヒーを抽出する温水流を作り出すために、適当なパーコレータマシンによって、プラスチック製の蓋およびプラスチック製の底に穴が空けられる。

しかし、現在購入可能であるカプセルは完全に信頼できない。実際、それらはしばしばひとつのフィルタのみを有しているため、進入してくる温水は、カプセル中に含まれる大量の粉末製品と絡まず、実質的に垂直方向の水流に沿って流れるように誘導される。

したがって、本願発明の主な目的は、抽出時間を遅延させ、最大可能量の粉末製品と絡むように、カプセル中の水の経路をできるだけ曲げることである。

本願発明の他の目的は、このような抽出を得るための新規な方法を与えることである。

請求項１にかかる発明または請求項１に直接もしくは間接的に従属する従属項にかかる発明の思想に従って、交換可能なカプセルが与えられる。

請求項１０にかかる発明または請求項１０に直接もしくは間接的に従属する従属項にかかる発明の原理に従って、粉末製品の抽出を得るための新規な方法が与えられる。

本願発明をより理解するために、図面を参照していくつかの実施形態が説明されるが、本願発明はこれらに限定されない。

図１は、本願発明に従う粉末製品用の交換可能なカプセルの立体形状を示す。 図２は、図１のカプセルの第１の長手方向断面図である。 図３は、図１および２に従う、カプセルに付属する粉末製品用容器の上面側斜視図である。 図４は、図３の容器の底面側斜視図である。 図５は、図３および４に記載の容器の側面図である。 図６は、図３、４、５に示す容器の背面図を示す。 図７は、図３、４，５，６に示す容器の正面図を示す。 図８は、図１および２に示すカプセルに付属し、使用中に図１、２に示すカプセルを形成するために容器に結合される蓋の下側斜視図である。 図９は、図８の蓋の側面図を示す。 図１０は、図８の蓋の平面図を示す。

図面には、本願発明の原理に従って形成された交換可能なカプセル１００の好適実施形態が示されている。

上述したようなアメリカンコーヒーを抽出するための交換可能なカプセル１００は、所定量の粉末製品（例えば、コーヒー）を内部に含むのに適している。

交換可能なカプセル１００は周知の方法で蓋１０２によって閉止される容器１０１を有する。

容器１０１は、側壁１０１Ｂと有利に一体的に形成される底面１０１Ａを有する。ただし、側壁１０１Ｂは底面１０１Ａと一体的に形成されなくともよい。

軸線Ｘが底面１０１Ａを通過し、軸線Ｘは実質的に水平方向を確定する平面π内にある。

また、この明細書において、“実質的に水平”なエレメント、ボディ、または装置は、平面πに沿って配置されたエレメント、ボディまたは装置を指す。明らかに、平面πと平行な面上に実質的に沿って配置されるエレメント、ボディまたは装置もまた“実質的に水平”と考えられるべきである。

図２に示すように、側壁１０１Ｂは上記した軸線Ｘと垂直な中心対称垂直軸線Ｙを有する。

したがって、この明細書において、“実質的に垂直な”エレメント、ボディまたは装置は、軸線Ｙによって画定される方向に沿って実質的に伸長するエレメント、ボディまたは装置である。

側壁１０１Ｂは上方に向かって広がる実質的に円錐台形状を有する。

交換可能なカプセル１００全体がパーコレータマシン（図示せず）内で作成される特定のハウジング内で受設可能であるように、円形サポートエッジ１０４が容器１０１の上端部１０３から突出している。好適には、底面１０１Ａ、側面１０１Ｂおよびサポートエッジ１０４は、周知の食器用の適当なプラスチック材料から一体的に形成される。ただし、これに限定されない。

側壁１０１Ｂの外側面はまた、側壁１０１Ｂの構造を強化するためのいくつかのリブ１０５を備える。

特に図２に示すように、給水孔１１０が蓋１０２から容器１０１の内側方向に向かって突出している。

図８に詳細に示すように、給水孔１１０の底部１１１は３つのスポーク１１２を備える。使用中、フィルタ１１３はその上に締め付けられ、給水孔１１０から容器１０１の内側へ温水を流すように、それ以外には流さない。言い換えれば、フィルタ１１３は給水孔１１０から進入してくる温水と、容器１０１内部への注入との間を、分離するエレメントとして機能する。実際に、給水孔１１０の方向への可能な突発的な逆流が以下の事実によって防止される。すなわち、給水孔１１０内部の温水の圧力が容器１０１内の注入圧力よりも常に明らかに高く、カプセル１００から外側へ向かう負圧が存在するという事実である。

図２に示すように、給水孔１１０の下側には、小さいタンク１２０（同じく軸線Ｙを有する）が存在し、当該小さいタンク１２０はそれと同軸のカップ形状の支持デバイス１３０を介して、容器１０１の底面１０１Ａによって支持される。

支持デバイス１３０は、小さいタンク１２０よりも短手方向（横方向）の長さが長く、小さいタンク１２０の外側に配置されている。

特に、小さいタンク１２０は進入してくる水のジェットを横切る円形形状の底部を有し、水ジェットの方向および向きは矢印Ｆ１で示される。言い換えれば、底面１２１はジェットの偏向デバイス（軸線Ｘと交差する）を表す。それは、矢印Ｆ１によってその方向および向きが定義されたジェットの方向を実質的に平行または実質的に垂直な方向に偏向する。底面１２１の他に、小さいタンク１２０は円錐台形状の側壁１２２を有する。

底面にぶつかったのち、液体ジェット（温水中で抽出されたある量の製品をすでに含む）は矢印Ｆ２によって定義される方向および向きに従って、水平方向かつ半径方向に偏向される。

図面に示す実施形態において、下側チャンバ１４０を形成するべく小さいタンク１２０は平面πに対して持ち上げられた位置にある。以下に説明する理由によりこの構成は有効である。

より正確に、チャンバ１４０は底面１２１より上方向が画定されており、支持デバイス１３０の下側円錐台形部分１３１により横方向に画定されている。

図２に示すように、支持デバイス１３０の上側部分１３２の内側壁と小さいタンク１２０の外側壁との間でドーナツ形状の空間１５０が画定される。この空間は環状経路１５１によってチャンバ１４０と流体連通する。

これに限定されないが、有利には、支持デバイス１３０の上側部分１３２は実質的に円筒形であり、複数の切れ目１３３を備える。

切れ目１３３の各対の間には、注入の流出を許す関連した貫通孔１３４が形成されている。

明確に、切れ目と同形状に形成された各貫通孔１３４の幅は、温水によって引きずられる挽き粉の顆粒の通過をできる限り防止するように計算されている。

切れ目１３３および開口部１３４は、抽出液を濾過するのに適した第１垂直フィルタ手段（ＦＴ１）を形成する。

小さいタンク１２０の壁１２２は完全な下側部分１２３および複数の切れ目１２５を備える上側部分１２４を有する。切れ目の各対の間には、関連する開口部１２６が画定されており、温水／挽き粉の抽出液の通過を許す。

切れ目１２５および開口部１２６は、小さいタンク１２０からの抽出液を濾過するのに適した第２垂直フィルタ手段（ＦＴ２）を形成する。

明らかに、この場合においも、切れ目と同様形状の貫通孔１２６の幅は、温水抽出によって引きずられる挽き粉の顆粒の通過をできるだけ防止するように計算されている。

端的には、本願発明は、第１垂直フィルタ手段（ＦＴ１）および第２垂直フィルタ手段（ＦＴ２）の間のすべての可能な組み合わせを含む。２つの垂直フィルタ手段（ＦＴ１、ＦＴ２）の少なくともひとつが存在する。したがって、第１垂直フィルタ手段（ＦＴ１）のみ、第２垂直フィルタ手段（ＦＴ２）のみ、または、両方の垂直フィルタ手段（ＦＴ１，ＦＴ２）が与えられてよい。

フィルタ手段の種類、切れ目および貫通孔に応じた配置および構造は、抽出のベースとなる挽き粉の化学的および物理的特性に従って、交換可能カプセルの製造開始前に、交換可能カプセル１００の製造者によって、予め選択される。

これに限定されないが、有利には、環状形状１５１は、チャンバ１４０に入る前に抽出液をさらに濾過するために他のフィルタ１５２（紙、フェルト等からなる）を備える。

多くの粉末製品（ＭＣ）が容器１０１の内側壁と支持デバイス１３０の外側壁との間に画定された空間および小さいタンク１２０の両方の内部に与えられる。

また、有利には、チャンバ１３０は、カルダモン、シナモンまたは朝鮮人参のような少なくとも一つ以上のエッセンスを含むワッフルによって、少なくとも部分的に満たされている。

本実施形態にかかる交換可能カプセル１００は以下のように動作する、
ａ）加圧温水は、矢印Ｆ１に示す方向および向きにしたがってフィルタ１１３を通過した後に、給水孔１１０から容器１０１内に進入する、
ｂ）フィルタ１１３を通過した直後、温水は給水孔１１０と小さいタンク１２０との間に配置された粉末製品（ＭＣ）と出会い、製品／温水抽出液が形成され始める、
ｃ）この抽出液は小さいタンク１２０の底に当たり、矢印Ｆ２の方向および向きに従って、水平方向および半径方向に偏向される。
ｄ）第２フィルタ手段（ＦＴ２）が与えられる場合、抽出液の最初の部分はドーナツ状空間１５０の方向（矢印Ｆ３）に向かって流すために第２垂直フィルタ手段（ＦＴ２）の開口部１２６を通過し、ワッフルを通過してフィルタ１５２によって濾過された後に抽出液はこのドーナツ状空間１５０からチャンバ１４０方向に流れる、チャンバ１４０内にあるとき、抽出液はワッフルによって収容された物質の味を引き出す。
ｅ）容器１０１と支持デバイス１３０との間に画定された空間内に配置された多くの粉末製品（ＭＣ）を巻き込むために、抽出液の第２部分は矢印（Ｆ４）で示す方向および向きに従って偏向される、
ｆ）第１垂直フィルタ手段（ＦＴ１）が存在する場合、抽出液は矢印Ｆ５で示す方向および向きにしたがって偏向され、開口部１３４を通過し、矢印Ｆ３を起源とする抽出液とドーナツ状空間１５０で混合される、
ｇ）矢印Ｆ３に従う抽出液および矢印Ｆ５に従う抽出液は、ドーナツ状空間１５０内で一緒になって、フィルタ１５２によってさらに濾過され、最終的な抽出液（矢印Ｆ６）はチャンバ１４０内にできるだけ高いエッセンスで存在し、ユーザに送られる。

図示しない他の実施形態において、加圧された温水は容器の中に進入し、給水孔１１０を通過せず、周知の手段によって蓋１０２に空けられた孔を通過してもよい。

次に本願発明に従う、アメリカンコーヒー等の抽出を得るための方法を説明する。当該方法は以下の工程を備える。
（ｆ１）所定の量の温水を粉末製品の容器内に中央で、垂直方向に注入する工程と、
（ｆ２）温水の少なくとも一部を、温水がその経路に沿って当たるエレメントによって実質的に水平方向に偏向させる工程と、
（ｆ３）実質的に垂直方向のフィルタ手段を通過させることによって、実質的に水平方向に偏向された抽出液を濾過する工程と、
（ｆ４）濾過した抽出液をチャンバの方向で混合させる工程と、
（ｆ５）濾過した抽出液をレセプタクルの方向に流す工程と、を含む。

当該方法は抽出液をさらに濾過する工程を含んでもよい。

また、方法はさらに、抽出液が少なくともカルダモン、シナモンまたはジンセングなどのエッセンスを含む手段を通過する工程を含んでもよい。

本願発明の交換可能カプセルには以下のような利点がある。

本願発明にかかるカプセルは好適に、マシンの単一ジェットの温水が通過する中心壁を有するので、温水は多量の粉末製品中に均一に分配される。これにより、カプセル中の温水分布を均一かつ一定に制御することができる。

カプセルの底、つまり、粉末製品を含む空間の底は閉じられているので、底に穴を空けることに作成される単一の穴、または、底にフィルタを備える従来のもののように、抽出工程中に外周部で水があふれることがなくなる。

底に配置されたフィルタのみを有するカプセルに比べ、抽出フィルタ領域はより大きい濾過領域を得るために実質的に垂直である。また、この垂直フィルタは攪拌効果を有し、抽出すべき粉末製品の搾取率を改善する。

本願発明にかかるカプセルによれば、吸水口および製品排出口を製品に応じて最適化することにより、いくつかの異なる製品の製造が可能となる。

本願発明にかかるカプセルによれば、等しい濾過能力を維持するのに、より大量の粉末製品を含むことができる。

カプセルは、有利には、いくつかの部位により一体的に形成される。したがって、カプセルの製造にはより単純なパッケージマシンを使用することができる。

製造工程において、本願発明にかかるカプセルによれば中心注入を実行することができる、したがって、関連するパッケージングマシンを単純化することができる。

本願発明にかかるカプセルの構造は、内部に旋回流路を作成する。したがって、抽出の搾取率を最大化することができる。

請求項９にかかる発明または請求項９に直接もしくは間接的に従属する従属項にかかる発明の原理に従って、粉末製品の抽出を得るための新規な方法が与えられる。

Claims (10)

1. 抽出を準備するために粉末製品（ＭＣ）を内部に収容するのに適したカプセル（１００）であって、前記カプセル（１００）は、蓋（１０２）によって閉止される容器（１０１）であって、前記容器（１０１）は、前記粉末製品（ＭＣ）および温水の抽出液を濾過するためのフィルタ手段（ＦＴ１、ＦＴ２）を有し、
   前記カプセル（１００）は、
   実質的に垂直方向に沿って、前記粉末製品（ＭＣ）の抽出を得るのに適した温水を給水するための中央給水デバイス（１１０）と、
   前記中央給水デバイス（１１０）から流入する温水を横切るように配置される偏向デバイス（１２０）であって、前記偏向デバイス（１２０）は支持デバイス（１３０）によって前記容器（１０１）の底（１０１Ａ）で支持されている、偏向デバイス（１２０）と、
   を備えることを特徴とするカプセル（１００）。
2. 前記支持デバイス（１３０）は前記偏向デバイス（１２０）と同軸の外側支持カップを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル（１００）。
3. 前記支持デバイス（１３０）は、前記偏向デバイス（１２０）の横方向サイズより大きい横方向サイズを有し、前記偏向デバイス（１２０）の外側に配置されている、ことを特徴とする請求項２に記載のカプセル（１００）。
4. 前記フィルタ手段（ＦＴ１、ＦＴ２）は、実質的に垂直方向で、前記偏向デバイス（１２０）の上、前記支持デバイス（１３０）の上、またはその両方の上に配置されている、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のカプセル（１００）。
5. 前記中央給水デバイス（１１０）はフィルタ（１１３）を備えた給水孔（１１０）を有する、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のカプセル（１００）。
6. 抽出液のジェットは、前記偏向デバイス（１２０）に当たった後、水平方向および半径方向（Ｆ２）に偏向される、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のカプセル（１００）。
7. 前記偏向デバイス（１２０）は小さいタンク（１２０）を有し、前記小さいタンクは、水平面（π）から持ち上げられた位置にあり、下側にチャンバ（１４０）が形成されている、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のカプセル（１００）。
8. 前記支持デバイス（１３０）の上部の内壁（１３２）と、前記小さいタンク（１２０）の外壁との間に画定されたドーナツ状空間（１５０）をさらに備え、前記ドーナツ状空間（１５０）は環状経路（１５１）によって前記チャンバ（１４０）と流体連通する、ことを特徴とする請求項７に記載のカプセル（１００）。
9. 前記フィルタ手段（ＦＴ１、ＦＴ２）の第１垂直フィルタ（ＦＴ１）および第２垂直フィルタ（ＦＴ２）は、各々複数の切れ目（１３３、１２５）を有する、ことを特徴とする請求項４から８のいずれか一項に記載のカプセル。
10. （ｆ１）所定量の温水を粉末製品の容器の中央で、垂直方向に注入する段階と、
    （ｆ２）前記温水の少なくとも一部を、その経路に沿って温水が当たるエレメントによって実質的に水平方向に偏向させる段階と、
    （ｆ３）実質的に垂直なフィルタ手段を通過させることにより、前記実質的に水平方向に抽出液を濾過する段階と、
    （ｆ４）濾過された前記抽出液をチャンバで混合させる段階と、
    （ｆ５）濾過された前記抽出液をレセプタクルの方向に流す段階と
    を備えることを特徴とする粉末製品の抽出を行う方法。

Images