(57)【要約】  食品材料１６を含み、流体混合物を生成するために食品材料と混ぜるための流体を受け取るように構成された、コンテナ部１２を含む、ホイップ食品を調製するための装置。泡調節管２８は、その中に気泡が閉じ込められた流体混合物を食品として受け取るように、コンテナ部に関連付けられる。管は、食品を受け取るためその下流のコンテナ部に関連付けられた制限路５０を含む。制限路は、事前に選択された最大気泡サイズよりも小さい食品内の気泡を選択的に供給するために、十分に小さな横断面と、十分な長さを有する。管は、減速路５２及び、食品を受け取るために下流の制限路と連絡している流体も含む。減速路は、食品の流れる速度を大幅に減速させる。下流にあり、減速路と流体連絡されている流出口は、減速された食品を供給する。
2007517545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品材料を含み、流体混合物を生成するために前記食品材料と混ぜるための流体を受け取るように構成された、コンテナ部と、
流体食品を生成するために、前記流体混合物をその中に閉じ込められた気泡と共に受け取るように、前記コンテナ部に関連付けられた、泡調節管と、
を備え、前記管は、
前記食品を受け取るためにその下流の前記コンテナ部と関連付けられ、前記気泡を泡に調節するように構成され、事前に選択された最大気泡サイズよりも小さい前記食品の気泡を選択的に供給するために、十分に小さな横断面と、十分な長さとを有する、制限路と、
前記食品を受け取るためにその下流の前記制限路と流れが連絡しており、前記食品の流れる速度を大幅に減速させるように構成された、減速路と、
下流にあり、前記減速された食品を供給するために前記減速路と流れが連絡している、流出口と、
を備える、ホイップ食品を調製するための装置。
【請求項２】
前記制限路は、前記最大サイズよりも小さな気泡を生成するため、及びホイップ食品を生成するように前記食品及び気泡をホイップするために、前記流れの方向を変えるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記食品は飲料である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記食品材料は、コーヒー、紅茶、ミルク、又はスープ製品、或いはそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記減速路は、その中を流れる前記気泡の破裂を大幅に減少させるか又は防止するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記最大気泡サイズは各気泡の最大の気泡のかさに対応し、前記減速路は前記制限路からの個々の気泡のかさをほぼ維持するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記減速路は、前記食品内の前記泡の調節をほぼ全体として維持するように十分に遅い速度で前記流出口から供給するために、前記流れの速度を十分遅くするように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記減速路は、前記気泡の破裂を大幅に減少させるか又は防止するのに十分な遅い速度で前記流出口から供給するために、前記流れの速度を十分遅くするように構成される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記コンテナ部はガスを含み、流体の噴射を受け取るように、及び前記食品材料と流体の混合物に気泡として前記ガスを混合させるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記ガスは、前記制限路の上流の前記泡調節管に導入される、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
パッケージは、前記流出口を通って供給される前記ガスの少なくとも約７５％が前記制限路を通って供給されるように構成される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記泡調節管は、前記制限路の下流にいかなる空気注入口もない、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記制限路は、０．０１から３ｍｍ２の間の横断面積を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記減速路は、約０．０５ｍｍ２から１００ｍｍ２の間の前記流出口に隣接する合計横断面積を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記制限路は、最大横断面寸法の少なくとも約２０倍の長さを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記制限路の長さは約５ｍｍから５０ｍｍの間である、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記減速路は、前記流れの速度を、前記制限路を通る前記流れの最大速度の１：５から１：１００の間まで低下させるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記減速路は、縦横比が約１：５から１：５０の間の横断面を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記減速路は、前記流れを大幅に減速させるために、前記制限路よりも十分に大きい組み合わせられた横断面積を有する、複数の減速副路を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記コンテナ部及び前記泡調節管を備えるパッケージをさらに備え、前記パッケージは、加圧された流体を前記コンテナ部に供給するための抽出装置と動作可能に関連付けるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記食品材料を内部に封入するために前記コンテナ部に関連付けられた閉鎖部をさらに備え、前記泡調節管は前記閉鎖部を貫通して延在する、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記閉鎖部は、間に水路が画定される少なくとも２つの壁部を備える、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
第１の壁部は１つの溝を画定し、第２の壁部は、それらの間の水路の少なくとも一部を協働的に画定するために前記第１の壁部に対して封止されるフォイルを備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記閉鎖部は、前記コンテナ部内の前記食品材料から前記泡調節管を封止する、シールを備え、
前記装置は、
前記流体混合物を前記管内に供給するために前記コンテナ部を前記調節管と流動的に連絡させるため、前記コンテナ部内の流体の圧力上昇に応答して前記シールを開くために、前記シールに対して動作可能に関連付けられる開放機構を、さらに含む、請求項２１に記載の装置。
【請求項２５】
前記開放機構は、前記コンテナ部内の圧力が所定の値に達した場合、前記シール及び貫通部材が貫通関連に片寄るように、前記シールに対して配置される貫通部材を備え、前記貫通関連では、貫通部材が前記コンテナ部を前記泡調節管と流動的に連絡させるために前記シールを貫通する、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
食品材料を含み、流体食品を生成するために前記食品材料と混ぜるための流体を受け取るように構成された、コンテナ部と、
前記食品がガスの気泡を含むように、前記コンテナ部からの前記食品とガスとを受け取るように、前記コンテナ部に関連付けられた、泡調節管と、
を備え、泡立て水路を備える前記管は、
前記食品を前記気泡と共に受け取るためにその下流の前記コンテナ部と流動的に関連付けられ、事前に選択された最大気泡サイズよりも小さい気泡を供給するために、十分に小さな横断面と、十分な長さとを有する、制限路と、
前記食品及び気泡を前記制限路から受け取るためにその下流の前記制限路と流れが連絡しており、前記食品及び気泡の流れる速度を大幅に減速させるように構成された、減速路と、
下流にあり、供給のために前記減速された食品及び気泡を放出するために、前記減速路と流れが連絡している、流出口と、
を備える、ホイップ食品を調製するための装置。
【請求項２７】
食品材料を含み、流体食品を生成するために前記食品材料と混ぜるための加圧された流体を受け取るように構成された、コンテナ部と、
前記コンテナ部を封止するシールと、
圧力が所定の開放圧力に達した場合、前記開放圧力が前記シールに対して働き、混合された流体及び食品材料を前記コンテナ部から解放するように前記シールを開くために、貫通部材が前記シールを貫通するように、前記シールを貫通部材に向かって片寄らせる、前記シールに関連付けられた貫通部材を備える、開放機構と、
を備える、食品を調製するためのパッケージ。
【請求項２８】
前記貫通部材に対して全体として放射状に延在し、前記シールが前記開放機構によって開けられた場合、前記コンテナ部から前記混合流体及び食品を供給するように構成された、流出口をさらに備える、請求項２７に記載のパッケージ。
【請求項２９】
前記シールはフォイルを備える、請求項２７に記載のパッケージ。
【請求項３０】
食品を生成するために、高圧の流体を食品材料及びガスと混ぜ合わせるためにコンテナ部内に噴射するステップと、
前記食品内の泡を調節するために、事前に選択された最大気泡サイズよりも小さな前記食品内の気泡を供給するために十分に小さな横断面及び十分な長さを有する制限路を介して、前記コンテナ部から加圧された前記食品を供給するステップと、
前記食品及び気泡の流れる速度を大幅に減速させるために、前記制限路から減速路を介して前記食品を供給するステップと、
前記泡の調節を実質的に保持するために、はね返りを大幅に減少させるか又は防止するだけの十分な遅い速度で前記食品を供給するステップと、
を備える、ホイップ食品を調製するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイップ食品を調製するための装置に関し、より具体的には、ホイップ食品中の泡を調製するための泡調節管を含む装置、及び、食品を放出するために自動的に開くように構築されたカプセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
エスプレッソ、カプチーノ、及びラテなどの泡立て飲料は、飲料マシン内部に配置されたカプセルから供給することができる。コーヒー・ベースの飲料を調製するために人数分のコーヒーなどを事前計量及び事前パックすることで、飲料の調製を容易にすると同時に、同一条件の調製（１回分の量、温度、圧力、時間等）のために１回分ごとの飲料の品質及び濃度が一定のままであることが保証される。さらにこれによって、ユーザに更なる利便性を与える。カプセルは、通常、特殊なコーヒー・マシンの漏れ止め容器内に位置し、加圧されたカプセル内を熱湯が通過する。抽出液を放出するために圧力が上げられ、カプセルの下部に穴が開く。知られたマシンの中には、供給される飲料を泡立てるミキシング装置を使用するものもある。これらの装置は、しばしば粉末材料を水中に流し込む。
【０００３】
米国特許出願第２００３／００３３９３８号は、ホイップ飲料の調製用カートリッジを開示する。カートリッジは１つ又は複数の飲料材料を含み、空気及び水が浸透しない材料から形成される。カートリッジ内に水性媒体が導入され、飲料は強制的に制限孔を通されて、膨張室に飲料が噴出される。吸気口によって制限孔の下流にある飲料に空気が混合され、この時点で多数の気泡が飲料に与えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
飲料を含むある種の食品では、泡立ての品質及び泡中の気泡のサイズがかなり厳重に管理され、高品質の特性を食品に提供することが望ましい。改良された泡立て調節を提供する装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ホイップ食品を調製するための装置に関する。この装置は、好ましくは食品材料用のパッケージであるが、別の方法として、食品材料を含むパッケージを受け取るための抽出室を含む装置とすることもできる。好ましい装置は、食品材料を含み、液体混合物を生成するために材料と混ぜるための液体を受け取るように構成された、コンテナ部を含む。泡調節管は、液体混合物及びその中に閉じ込められた気泡を含む液体食品を受け取るように、コンテナ部に関連付けられる。この管は、制限路及び減速路を含む。制限路は好ましくは食品を受け取るためにコンテナ部の下流に関連付けられ、気泡を泡に調節するように構成されるため、事前に選択された最大気泡サイズよりも大きくない食品の気泡を選択的に供給するために、十分に小さな横断面と、十分な長さを有する。減速路は、食品を受け取るために制限路の下流と流れが連絡している。減速路は、食品の流れる速度を大幅に減速させ、これを下流にあり流れが関連付けられている流出口に送達するように構成される。減速された食品は流出口からカップ、容器又は装置の他の部分などに供給される。
【０００６】
前述のように、好ましい装置はコンテナ部及び泡調節管を含むパッケージを備える。パッケージは、好ましくは、加圧された液体をコンテナ部に供給する抽出装置と動作可能に関連付けて配置するように構成される。制限路は、好ましくは、最大サイズよりも小さな気泡を生成し、内部に泡を生成するように食品を泡立てるために、流れの方向を変えるように構成される。
【０００７】
減速路は、好ましくは、制限路内で生成された泡の調節を保持するように構成される。好ましくは、減速路は、その中を流れる気泡の破裂を大幅に減少させるか又は防止する。減速路は、好ましくは、個々の気泡の質量を、制限路から受け取った際に実質的にこの最大サイズより低く維持するように構成される。
【０００８】
気泡の好ましい最大サイズは、泡の中の各気泡の最大気泡質量に対応する。さらに減速路は、好ましくは、食品内の泡の調節をほぼ維持するように十分に遅い速度で流出口から食品を供給するために、流れの速度を十分遅くするようにも構成される。より好ましくは、減速路は、供給中の気泡の大量の破裂を大幅に減少させるか又は防止するのに十分な遅い速度で流出口から供給するために、流れの速度を十分遅くするようにも構成される。
【０００９】
気泡を形成するガスは、好ましくはコンテナ部に含まれる。コンテナ部それ自体は、好ましくは、食品を調節管に送達するために、食品材料と液体の混合物に気泡としてガスを混合させる時に液体の噴射を受け取るように構成される。好ましい実施例では、ガスは好ましくは制限路の上流にある泡調節管に導入される。好ましくは、流出口を通って供給される食品のガスの少なくとも約７５％が制限路を通って供給され、より好ましくは、泡で供給されるガスのほぼすべてが制限路を通って供給される。泡調節管は、最も好ましくは、制限路の下流にいかなる注入口もない。
【００１０】
好ましい制限路は、０．０１から３ｍｍ２の間の横断面積を有する。減速路は、好ましくは０．０５ｍｍ２から１００ｍｍ２の間の流出口に接続された累積横断面積を有する。制限路又は任意のその副路の好ましい長さは、最大横断面寸法の少なくとも約２０倍である。制限路の好ましい長さは、約５ｍｍから５０ｍｍの間である。
【００１１】
好ましい減速路は、制限路を出る食品の流速を、実施例に応じて制限路から減速路へと出る流れの速度、又は制限路内の最大速度に対して１：５から１：１００の間まで低下させるように構成される。好ましい減速路は、幅対奥行きの比などの縦横比が約１：５から１：５０の間の横断面を有し、ここで奥行きは、好ましくは流出口に対して軸方向に向いており、幅は、好ましくは流出口に対して放射状に伸びる平面上で測定されるものであって、これは好ましくは流れ調節管が主として向かっている平面でもある。減速路は、流れを所望の供給流速にまで十分に、及び大幅に減速させるために、制限路の横断面積よりも十分に大きい累積横断面積を有する、複数の減速副路を備えることが可能である。
【００１２】
好ましい実施例は、食品を内部に封入するためにコンテナ部に関連付けられたふたなどの閉鎖部を有する。この環境では、泡調節管は閉鎖部を貫通して延在する。これは好ましくは、泡調節管が封入物も含むパッケージの一部である場合である。一実施例では、閉鎖部は少なくとも２つの部分を含むことが可能であり、それらの間に泡調節管の水路が画定される。第１の壁部は１つ又は複数の溝を画定可能であり、第２の壁部は、それらの間の水路の少なくとも一部を協働的に画定するために第１の壁部に対して封止される、フォイルを圧縮可能である。閉鎖部は、食品材料から泡調節管及びコンテナ部を封止するシールを含む。装置は、液体混合物を管内に供給するためにコンテナ部を調節管と流動的に連絡させるため、コンテナ部内の液体の圧力上昇に応答してシールを開くために、シールに対して動作可能に関連付けられる開放機構を、さらに含むことができる。好ましい開放機構は好ましい実施例の一体型及び再補給物であり、好ましくは、コンテナ部内の圧力が所定の値に達した場合、シール及び貫通部材が貫通関連に片寄るように、シールに対して配置される貫通部材を含む。この貫通関連では、貫通部材は、コンテナ部を調節管と流動的に連絡させるためにシールを貫通する。
【００１３】
一実施例は開放機構を含み、泡調節路は含むか又は除外することができる。この実施例では、開放機構は、混合液及び食品、並びに潜在的に混入された気泡を、飲むための容器に直接入れるなど、供給可能とするために、１つ又は複数の流出口に対して直接開くことができる。
【００１４】
好ましい方法では、例えば水などの液体が、食品材料及びガスと混合して食品を提供するために高圧でコンテナ部内に噴出される。食品は加圧され、泡及び食品を調節するために所定の最大気泡サイズよりも小さい食品内の気泡のみを実質上供給するために、コンテナ部から制限路を介して供給される。食品は、その流速を大幅に低下させるために制限路から減速路を通って供給されるが、気泡組成は保護される。食品は、泡の調節を実質的に保持するために、はね返りを大幅に減少させるか又は防止するだけの十分な遅い速度で供給される。好ましい食品は飲料である。好ましい食品の中には、コーヒー、紅茶、ミルク、及びスープ製品が含まれる。
【００１５】
本発明は、経済的及び便利な方法で高品質の泡を調節するための装置を提供する。
【実施例】
【００１６】
図１〜３を参照すると、本発明に従って構築されたパッケージの好ましい実施例がカプセル１０である。カプセル１０は、ふた１４などの閉鎖部が好ましくは取り付け及び封止される、コンテナ部１２を含む。食品材料１６及び空気１８は、コンテナ部１２の内部空洞２０内に含まれ、好ましくは内部空洞２０を封止するふた１４によって内部に保持される。
【００１７】
好ましくは、製造予定の食品の単一のサービスを提供するために、１回分の食品材料１６が選択される。例えば、コーヒー又は紅茶のカプセルは１杯の飲料カップに十分な量であるのに対して、スープのカプセルは１杯のスープ・ボールに十分な量である。他の実施例では、２回分又はそれ以上の量も可能である。
【００１８】
好ましい実施例のふた１４は、フォイル２２及び水路壁２４を含む。フォイル２２は、好ましくはコンテナ部１２及び水路壁２４の両方に対して封止される。フォイル２２とコンテナ部１２との間のシールは、以下で説明するように、加圧された水などの液体が噴出される場合に、内部空洞２０の加圧に対してシールを保持するのに十分である。フォイル２２、水路壁２４、及びコンテナ部１２を封止するための好適な技法には、ヒート・シール、圧力シール、溶接、粘着、及び圧着が含まれる。カプセル１０の好ましい構造では、コンテナ部１２は、ふた１４との封止用に接続表面を形成するために側壁６０に対して外側に延在する周縁部５８を備える、カップ形である。
【００１９】
壁部２４は、本実施例ではフォイル２２と向き合う方向に開いた溝２６を画定する。次にフォイル２２は、溝２６の開放側を閉じるために壁部２４に対して封止され、フォイル２と壁部２４との間に泡調節管２８を提供する。フォイル２２は、内部空洞２０の内容物を管２８から遮蔽及び好ましくは封止する。他の実施例では、フォイル２２を硬質又は半硬質の壁部に置き換えることができる。さらに他の実施例では、壁部２４を、フォイル間の未封止領域に沿って２つのフォイル間に泡調節管を提供するために、選択された領域でフォイル２２に対して封止される、他のフォイルに置き換えることができる。
【００２０】
図４に示されるように、カプセル１０は、抽出室３４内に受け入れられるように構成される。抽出室３４は、好ましくはカプセル１０を保持し、カプセル１０を液体噴射システムに関連付けるように構成される。好ましい噴射は、カプセル１０を開放し、内部に液体を噴射するための針３６又は他の装置を備える。針３６は、熱湯源３８などの液体源と流動的に連絡する。カプセル１０は、抽出室３４の下部４０で受け入れられるように示されている。下部４０は、抽出室３４の上部４２に取り外し可能なように取り付けられ、それにより傾斜路４６に関連付けられた差込み継ぎ手４４に連結することができるため、上部及び下部４０、４２は即時に連結又は取り外しすることができる。上部と下部の間の連結システムは、レバーによって動作されるあご部機構などの、多数の変形例を包含することができる。
【００２１】
上部及び下部４０、４２が取り付けられた場合、針３６はカプセル１０のコンテナ部１２を貫通し、カプセル１０を開く。好ましい実施例では、その後、針３６を通って熱湯４８が内部空洞２０に噴射され、これが内部の食品材料１６及び空気１８と混合されて、気泡が含まれる流体、及び好ましくは液体の、食品を製造する。噴射の速度は、食品材料１６と水４８を混合させるのに適度に、好ましくは完全に十分であり、流れの乱れが気泡を混入させる。水の噴射は、内部空洞２０内の圧力も上昇させる。
【００２２】
カプセル１０は、好ましくは、流体希釈液と完全に混ぜ合わせることによって液体飲料を還元するために、好ましくは泡立ち能力を有する粉末である食品材料用のミキシング・ボールとして働く。前述のような流体は水とすることが可能であり、ミルク又は他の流体でもよい。内部空洞２９は２０から１００ｃｍ３の容積を有するが、２５から４５ｃｍ３がより好ましい。内部空洞２９は、好ましくは、空気、Ｏ２、ＣＯ２、Ｎ２、又は任意の他の不活性ガス、或いはそれらの組み合わせなどの、好適な量のガスを含む。好ましくは、粉末の容積対ガスの容積の比は、１：５０から１０：１の範囲である。好ましくは、可溶性コーヒーの場合、粉末の容積対ガスの容積の比は１：５０から１：５で構成され、より好ましくは１：３０から１：１０である。チョコレート、カプチーノ、又はスープなどのミルク粉末を含む可溶性の高荷重粉末の場合、粉末の容積対ガスの容積の比は好ましくは１：２から４：１である。比率は、これら及び紅茶などの他の飲料について、内部空洞２０内に混入可能ガスを生成するために所望なように調整可能であり、その結果、通常の大気で開放された場合、飲料は、カップ内表面の泡を増やす複数の細かい気泡を含む。表面の泡の量が増える、すなわち、空気の容積に対する粉末の比が小さくなると、特に可溶性が低い粉末、及び／又は水と混ぜ合わせた後に粘性のかたまりを生成する粉末の場合、初期の粉末の溶解度が上がる。
【００２３】
カプセルの管２８は、壁２４からフォイル２２に向かって突出するフォイル貫通部材３２を含む管開放機構を備えた、入口領域３０を含む。入口領域３０は十分に大きな横断面を有し、水からの圧力が貫通部材３２に向かってフォイル２２を片寄らせるように、水の噴射によって内部空洞２０に圧力がかけられた場合、フォイル２２を入口部分３０内へと変形させることが可能なほど十分に深い。図４に示されるように、貫通したフォイル２２は、気泡が混入された流体食品用の管２８への流体通路を開く。
【００２４】
コンテナ部１２並びにフォイル２２及びフォイル貫通部材３２を含む管開放機構は、好ましくは少なくとも２バールの圧力に耐えるように構成される。これは、図４に示された、ぴったりとしたカプセル支持体５６によって支援されるが、カプセル１０は、好ましくは、コンテナ部１２外部の支持体なしにこの圧力に耐えられるように構成される。このような高い圧力をかけることで、コーヒー及びミルク・タイプの製品などのある種の飲料内に、高品質なクリーム／泡が生成される。
【００２５】
図２に示されるように、管２８は、貫通部材３２によってフォイル２２に穴があけられた場合、内部空洞２０と流動関係にあってその下流に位置する、制限路５０を含む。制限路は、入口領域３０から流動食品及び混入気泡を受け入れる。制限路５０に入る前の気泡のサイズは多様である。制限路５０は、流れに対して垂直の、その中を通過すると最大しきい値サイズより小さくなるよう気泡のサイズを制御するように構成された、十分に小さな横断面を有する。好ましくは、制限路は平均気泡サイズを低下させるように、並びに、好ましくは最大しきい値サイズよりも大きな気泡を大幅に減少させるか又は無くすように、構成される。制限路は、水路が、主として最大しきい値サイズよりも小さな気泡を放出するように、及び、最も好ましくはほぼすべての気泡がしきい値サイズよりも小さいように、気泡サイズを制御することが可能である。
【００２６】
制限路５０の好ましい横断面積は約０．０１ｍｍ２から１ｍｍ２の間であり、一部の実施例では、最高３ｍｍ２とすることが可能である。コーヒーを製造する場合、制限路５０の横断面積は、好ましくは約０．１ｍｍ２より大きく、より好ましくは少なくとも０．１６ｍｍ２であり、好ましくは約０．４ｍｍ２より小さく、より好ましくは最大でも０．３６ｍｍ２である。カプチーノなどのミルク製品の場合、横断面積は好ましくは約０．２ｍｍ２より大きく、より好ましくは少なくとも０．２５ｍｍ２であり、好ましくは約３ｍｍ２より小さく、より好ましくは最大でも２．２５ｍｍ２である。
【００２７】
大きな気泡は、制限路を通される場合に、好ましくはより小さな気泡に分割される。これを実施するために、制限路５０は、狭い横断面制限が所望に応じて気泡サイズを小さくするために十分に流れをせん断するように、十分な長さが可能でなければならない。制限路５０の好ましい長さ５４は、制限路５０の狭い部分での最大横断面寸法長さの少なくとも約１５倍であり、より好ましくは、少なくとも約２０倍である。好ましくは、制限路５０は、このほぼ全体の長さに対して好ましい小さな横断面を維持し、好ましい実施例では、制限路の横断面積はその長さに沿ってほとんど変わらずに維持される。一実施例では、制限路５０の平均横断面積はこの長さに沿って好ましい範囲内で維持される。制限路５０の一実施例では、最大横断面幅が約０．１ｍｍ、制限路長さは約２０ｍｍである。他の実施例は、その横断面幅の４０から５０倍までの制限路５０を有する。別の方法として、これらの好ましい長さは、横断面制限路面積の平方根に対して測定することができる。
【００２８】
加えて一部の実施例では、制限路５０は、並列に接続されるか又は内部空洞２０の下流で分離する、複数の副路を備えることができる。直列に流れていない複数の副路が存在する場合、制限路５０の好ましい累積長さは、最大の副路の最大幅に関して測定することができる。好ましくは、長さ対幅の好ましい比率がそれぞれの副路内で維持される。一実施例は、それぞれが最大約１５ｍｍまでの長さであり、より好ましくは８ｍｍから１０ｍｍの間の長さである、３つの副路を備える制限路を有する。したがってこの実施例は、最大４５ｍｍの制限路長さを有する。好ましい横断面最大長さが約１ｍｍの場合、結果として累積制限路長さは副路幅の４５倍となる。副路の好ましい長さは５ｍｍ及び１５であり、一部の実施例では、制限路の累積副路長さは好ましくは最大約５０ｍｍまでである。
【００２９】
内部の領域によって圧力が変化すると、気泡の直径及び容積が管２８の様々な部分で大幅に変化する可能性があるため、気泡の容量が減少しているということができる。したがって、内部空洞２０内の乱流によって制限路５０の入口に達した容量の大きな気泡は、制限路５０に入ることでろ過されるか、又は制限路５０によってより容量の小さな気泡に分離され、事前に選択された容量よりも小さな気泡のみが制限路５０から出て行くことになる。
【００３０】
制限路５０と流動的に連絡している下流に、減速路５２がある。好ましくは、制限路及び減速路５０、５２は、ふたの表面と主にほとんど平行に、及び一般に平行に、延在するため、ディスクとしてより容易に形成することができる。好ましい実施例では、追加のガス又は空気が、特に制限路５０を出て行く気泡の容量を変更又は増加させることが可能な任意の方法で、調節管２８の下流又は制限路５０内に供給されることはない。好ましくは、流出口を通って供給されるガスの少なくとも約７５％が、制限路を介して供給され、最も好ましくは、ほぼすべてのガスが制限路の上流の泡調節管に導入される。
【００３１】
減速路５２は、制限路５０からの食品及び混入気泡の流れを受け取り、この流れを減速させるように構成される。減速路５２は、好ましくは気泡の構造を保護するために、流れを十分滑らかに減速させるように構成される。減速は、気泡の構造を保護するために漸進的に行うことができる。減速が滑らかでないか、又は減速路５２内に多くの乱れが発生した場合、小さな気泡が互いに組み合わされてより大きな気泡を形成してしまうため、制限路５０内で達成された容量サイズの小さな気泡が損なわれる。
【００３２】
減速路５２は、好ましくは、制限路から出て行く流れの速度を、好ましくは制限路速度の最大約１：５、より好ましくは最大１：１０、最も好ましくは最大約１：２０の速度に、及び好ましくは最低約１：１００、より好ましくは最低約１：５０、及び最も好ましくは最低１：３０の速度に、減速するように構成される。通常、減速路５０内から減速路５２に入っていく流れの速さは、約３〜１０ｍｌ／秒の流れについて、好ましくは約１〜５ｍ／秒であり、より好ましくは約１〜４ｍ／秒である。一実施例では、およそ６ｍｌ／秒の流れについて、減速路に入っていく流れの速度はおよそ２．４である。流れは、好ましくは減速路５２の終端で、流速およそ０．０１ｍ／秒でカップ又は他の容器内に供給されるように速度が遅くなり、好ましい範囲はおよそ０．００５から０．０２である。
【００３３】
減速路５２は、図２では２つとして示されるような、制限路５０から分離する複数の副路を含むこともできる。減速路５２の横断面積又は任意のその副路は、好ましくは、この速度低下を得るために、制限路５０の横断面積に比べて拡大された横断面積を有する。減速路５２又はその副路の出口での好ましい累積横断面積は、好ましくは最低約０．０５ｍｍ２、より好ましくは最低約３ｍｍ２、及び最も好ましくは最低約５ｍｍ２であり、さらに好ましくは最大約１００ｍｍ２、より好ましくは最大約４０ｍｍ２、及び最も好ましくは最大約３０ｍｍ２である。一実施例は、その出口での最大横断面で深さ０．５ｍｍ、幅１０ｍｍ、横断面積５ｍｍ２の、単一の減速路を有する。他の実施例は、それぞれが深さ１ｍｍ、幅１０ｍｍである、減速路の３つの副路を有し、したがってそれぞれの副路の横断面積は５ｍｍ２であり、減速路は３０ｍｍ２の累積横断面積を有する。
【００３４】
減速路５２は、好ましくは、その構成に応じて小さな気泡サイズを維持するのを助けるために、流れの漸進的な速度低下を支援するのに十分な長さを有する。減速路の好ましい副路の深さ対幅の比は、最大約１：５、より好ましくは最大約１：１０、及び最低約１：５０、及びより好ましくは最低約１：３０である。高さをより低くすることで、カプセルのふたの壁部２４をより薄くすることはできるが、内部空洞２０内での加圧による崩壊から水路５２を保護するために、例えばフォイル２２などの材料の選択には注意を払うべきである。製造コストを削減するために好ましい水路深さは、約１ｍｍ未満である。
【００３５】
減速路５２又は副路の長さに沿った横断面積の増加は、好ましくは漸進的であり、好ましくはその長さの少なくとも約１／４にわたって発生し、より好ましくは、その長さの少なくとも約１／３から、その長さのほとんど又はほぼすべてに沿って発生する。この漸進的増加は、好ましくは、流れの脈流を減少又は防止するように構成されるが、減速路が急激に拡大するある種の構成も実行可能である。
【００３６】
図１及び図２に示されるように、減速路５２は流出口６２を介して空になる。減速路５２から流出口６２への移行も、流れの中の小さなサイズの気泡を保持するために好ましくは滑らかであるため、細かい均一な気泡サイズのクリーム／泡が供給される。図２及び図３に示されるように、流出口６２を介して食品を供給するために、好ましくは滑らかに湾曲した下部表面６４が提供される。減速路５２は、注がれる容器内ではね返り、それによって気泡構造が乱れ、気泡サイズが大きく、且つより不ぞろいになる可能性があるような高速噴射として、流動食品が流出口６２から放流されるのを防ぐのに十分な速度に、流れを減速させるように構成される。はね返り及び大きな気泡の作成を避けるために好ましい流れの出口速度は、約１から５ｍ／秒であり、より好ましくはおよそ３ｍ／秒である。
【００３７】
カプセル１０の外側に、縁部が鋭利なノズル６６を流出口６２の周囲に提供することができるため、流れは外部表面にほとんど付着することなく流出口から出る。流出口の内部表面は、ノズル６６の外部から好ましくは９０°より大きい角度で、より好ましくは約１２０°より大きい角度で配置される。
【００３８】
加えて、ふた１４の底部外面に、カプセル１０を抽出室の下部４０と位置合わせするのを助けるためのレッジ６８又は他の機構を提供することができる。図４の抽出室を含む供給マシンでは、流出口６２の下にカップを置くための供給領域６４を提供することができる。ふた７０の外面に埋め込まれたノズル６８を備えた実施例が図５に示され、ノズル６８を提供するために流出口７４の周囲に溝７２が提供されている。図６は、底部ふた表面から突き出したノズル７６を備え、ノズル７６の基部周囲に延在する溝７８も有する、実施例を示す。
【００３９】
図７を参照すると、管開放機構なしの実施例が示されている。その代わりに、フォイル８２内の開口部８０が制限路５０の入口部８４と位置合わせされる。コンテナ部１２の内部空洞を封止するために、ふた８６の外側にある流出口６２を覆って他のフォイル８４を封止することができる。フォイル８４は、例えば抽出室内の隆起部によって穴をあけるか、又は、内部室２０内の圧力の上昇に応答してそのシールを破裂又は破断することなどの、他の手段によって開放することができる。
【００４０】
図８は、単一の水路のみであって追加の副路のない減速路５２を備えた、泡調節管８６の形状の実施例を示す。減速路５２の横断面は好ましくは滑らかに増加するが、図９の実施例は、減速路５２の入口部に拡大貯水部８８を有する。図９の実施例は、気泡がより大きな泡を生成するように流れの急速な膨張から恩恵を受けることが可能な食品に使用することができる。
【００４１】
本発明の諸実施例では、図８に示されるように単一の減速路を使用してもよいが、複数の副減速路を使用することで、同じ累積横断面の拡張に対してそれぞれの幅をより狭くすることができる。内部室２０に圧力がかかった場合に減速路が崩壊しないように、各副路又は単一の水路の幅がより広くされるにつれて、フォイルを硬くしなければならなくなるため、副路の幅が狭くなるほど、使用されるフォイル２２を薄くすることが可能である。図１０に示されるように、流出口６２への流れを遅くするように管の横断面積を増加させるために、ほぼ同様の横断面を有する複数の副路が提供された、多くの小さな副路を使用することが可能である。副減速路を形成する溝９２間の壁の部分９１が、内部空洞２０内の圧力に抵抗するためのフォイル用の複数の閉鎖支持体として働くことから、この実施例で使用されるフォイルは、他の実施例よりも大幅に薄く、且つ弱くすることができる。図１１は、制限路５０の出口で２つの副路９６に分離する減速路５２を備えた実施例を示す。各副路９６は、それぞれの流出口６２に達する前に横断面積がさらに増加するように、さらに２つの副路９４に分離する。図１２は、図２と同様に管構成を示すが、２つの副路１０８を含む制限路５０と、各制限副路１０８から延在する２つの副路１１０を含む減速路５２とを備える。図１３及び図１４は、減速路５２の代替形状を示す。
【００４２】
図１５及び図１６の実施例は、制限路及び減速路５０、５２を画定する溝１０２から、ふた壁部１００の反対側に形成された、フォイル貫通部材３２を含む管入口部９８を有する。開口部１０４は、拡大入口部９８と制限路５０との間に画定される。外部フォイル１０６が壁部１００及び溝１０２の周囲に対して封止され、制限路及び減速路５０、５２を画定する。外部フォイル１０６内の開口部が、泡調節管の流出口６２を画定する。他の諸実施例の場合と同様に、いずれのフォイル又は壁も、前述の壁又はフォイルに置き換えること、及び他の諸実施例の調節管を画定するように封止することが可能である。使用する前に又は使用中に自動的に開放可能な、流出口カバーを提供することができる。
【００４３】
図１７は、フォイル２２方向に突き出したフォイル穴あけ部材３２を備えた管開放機構３０を有する、本発明の一実施例を示す。内部室２０内が十分な圧力に達すると同時に貫通部材３２がフォイル２２を貫通すると、泡調節機構が存在しないため、流出口６２への流体通路が直接開く。この実施例は、例えば泡立て不要の紅茶飲料用など、泡調節が不要な場合に使用可能である。
【００４４】
これらの諸実施例で使用される内部空洞２０に噴射される流体の典型的な初期流量は、５ｍｌ／秒から２０ｍｌ／秒の間であり、より好ましくは約８ｍｌ／秒から１２ｍｌ／秒の間である。ある種の製品では、これよりも多いか又は少ない流量が使用可能である。カプセル内の圧力が高くなると、流動食品をおよそ３〜１０ｍｌ／秒で、及びより好ましくは約４．５ｍｌ／秒から６ｍｌ／秒の間で、流出口６２から供給するように、通常、流量は低下する。内部室２０内で噴射時の典型的な圧力は、およそ４から２０バールである。この圧力は流出口で低下し、通常は約８から１４バールの間である。
【００４５】
好ましい水路壁２４は、厚さが約１．５ｍｍから４ｍｍの間の、及びより好ましくはおよそ２ｍｍのポリプロピレン製である。図１〜４の実施例の好ましいフォイル２２は、約０．０４ｍｍから０．１２ｍｍの間である。より高い圧力及びより広い水路に耐えるように、より厚いフォイルを使用することが可能であり、より低い圧力及びより狭い水路にはより薄いフォイルを使用することが可能である。フォイル及びコンテナ部に好ましい材料は、ＰＥ、ＥＶＯＴ、ＰＥＴ、アルミニウム、及び金属化ポリマー・フィルムである。しかしながら、様々な実施例に他の好適な材料を使用することができる。
【００４６】
本明細書には本発明の例示的な諸実施例が開示されているが、当業者によって多数の修正例及び他の諸実施例が考案可能であることが理解されよう。例えば一実施例では、泡調節管が抽出室の一部として、カプセルとは別の部片として提供され、好ましくは流出口の軸に対してほぼ放射状の平面に沿って延在することも可能である。したがって、添付の特許請求の範囲が、本発明の趣旨及び範囲内にある、こうした修正例及び実施例のすべてをカバーすることを意図するものであることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に従って構築されたカプセルの好ましい実施例を示す底面分解斜視図である。
【図２】本発明に従って構築されたカプセルの好ましい実施例を示す上面分解斜視図である。
【図３】図２の面ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った横断面図である。
【図４】図２の面ＩＶ−ＩＶに沿った横断面を備えた、抽出室内に流体噴射中の横断面図である。
【図５】カプセルのふたの代替実施例を示す底面斜視図である。
【図６】カプセルの流出口ノズルの他の実施例を示す横断面図である。
【図７】カプセルの他の実施例を示す上面分解斜視図である。
【図８】泡調節管が構築された実施例を示す上面図である。
【図９】泡調節管が構築された実施例を示す上面図である。
【図１０】泡調節管が構築された実施例を示す上面図である。
【図１１】泡調節管が構築された実施例を示す上面図である。
【図１２】泡調節管の他の実施例を示す上部斜視図である。
【図１３】泡調節管の他の実施例を示す上部斜視図である。
【図１４】泡調節管の他の実施例を示す上面図である。
【図１５】カプセルのふたの他の実施例を示す上面切断斜視図である。
【図１６】カプセルのふたの他の実施例を示す底面切断斜視図である。
【図１７】自動的に開く泡調節管のないカプセルのふたの実施例を示す、上面切断斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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