(57)【要約】  食品調製マシンに挿入するのに適した、食品原材料を収容するためのカプセルであって、密閉された区画を画定する硬質の本体構造体を有し、区画において、原材料が、食品を製造するために、マシンによって圧力下で注入される流体と混合され、本体の壁が外容積Ｖｃａｐｓおよび区画内容積Ｖｃｏｍｐを画定する、カプセルにおいて、カプセル本体構造体がさらに、少なくとも１つの部分を有し、この部分は、弾性的に変形可能であるような、また、カプセルがマシン内に機能的に挿入されるときにカプセルの寸法に沿って弾性圧縮を加えることによって、ＶｃａｐｓおよびＶｃｏｍｐが少なくとも３％だけ可逆的に減少できるような、形状、寸法を有し、かつ／またはそのような材料から作られ、弾性本体壁部分により、抽出後にカプセルがその最初の容積ＶｃａｐｓおよびＶｃｏｍｐまで変形して戻ることができ、よってカプセル内の残圧が減少する、カプセル。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品調製マシン（２）に挿入するのに適した、食品原材料を収容するためのカプセル（１）であって、密閉された区画を画定する硬質の本体構造体を有し、前記区画において、前記食品原材料が、食品を製造するために、前記食品調製マシンによって圧力下で注入される流体と混合され、前記本体構造体の壁が外容積Ｖｃａｐｓおよび区画内容積Ｖｃｏｍｐを画定する、カプセルにおいて、
前記カプセルの本体構造体がさらに、少なくとも１つの部分（１４）を有し、この部分は、弾性的に変形可能であるような、また、前記カプセルが前記食品調製マシン内に機能的に挿入されるときに前記カプセルの少なくとも１つの寸法に沿って弾性圧縮が加わることによって、ＶｃａｐｓおよびＶｃｏｍｐが少なくとも３％だけ可逆的に減少できるような、形状、寸法を有し、かつ／またはそのような材料から作られ、前記本体構造体の壁の弾性部分により、抽出後に前記カプセルがその最初の容積ＶｃａｐｓおよびＶｃｏｍｐまで変形して戻ることができ、したがって前記カプセル内の残圧が減少することを特徴とする、カプセル（１）。
【請求項２】
前記弾性部分（１４）が、１ｍｍ〜２０ｍｍの間に含まれる大きさで、好ましくは１．５ｍｍ〜１０ｍｍの間に含まれる大きさで、より好ましくは２ｍｍ〜５ｍｍの間に含まれる大きさで変形可能である、請求項１に記載のカプセル（１）。
【請求項３】
前記カプセルの前記外容積Ｖｃａｐｓおよび前記区画内容積Ｖｃｏｍｐを、少なくとも１０％、より好ましくは少なくとも１５％だけ減少させることができる、請求項１または２に記載のカプセル（１）。
【請求項４】
前記弾性部分が、前記カプセルの側壁の蛇腹部分（１４）を備える、請求項１に記載のカプセル（１）。
【請求項５】
前記弾性部分（１４）が、平行移動しながら変形可能である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のカプセル（１）。
【請求項６】
前記弾性部分（１４）が、ねじれながら変形可能である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のカプセル（１）。
【請求項７】
湿気および酸素を透過させない、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカプセル（１）。
【請求項８】
食品原材料を収容するための閉鎖区画を画定する硬質の本体構造体を有する閉鎖型のカプセル（１）であって、外容積Ｖｃａｐｓおよび区画内容積Ｖｃｏｍｐを有するカプセルと、
前記カプセルを機能的に挿入するとともに飲料調製流体を圧力下で内部に注入するための空洞を有する食品調製マシン（２）であって、前記食品調製マシンの空洞が内容積Ｖｃａｖを有する、食品調製マシンと、
を備え、
前記カプセルの本体構造体がさらに、少なくとも１つの部分（１４）を有し、この部分は、弾性的に変形可能であるような、また、前記カプセルが前記食品調製マシン内に機能的に挿入されるときに前記カプセルの少なくとも１つの寸法に沿って弾性圧縮が加わることによって、ＶｃａｐｓおよびＶｃｏｍｐが少なくとも３％だけ可逆的に減少できるような、形状、寸法を有し、かつ／またはそのような材料から作られ、前記本体構造体の壁の弾性部分により、抽出後に前記カプセルがその最初の容積ＶｃａｐｓおよびＶｃｏｍｐまで変形して戻ることができ、したがって前記カプセル内の残圧が減少することを特徴とする、飲料調製システム。
【請求項９】
前記食品調製マシンの空洞が、カプセル保持部分（８）と、前記空洞を開閉するために前記カプセル保持部分に対して移動可能である流体注入部分とを備え、前記空洞を閉鎖している間および前記空洞が閉鎖されたときに、前記流体注入部分が前記カプセルの上部に弾性圧縮力を加えることによって、前記カプセルの前記外容積Ｖｃａｐｓおよび前記区画内容積Ｖｃｏｍｐが減少する、請求項８に記載の飲料調製システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品調製マシンとともに使用するのに適した、食品の元になる原材料を収容するためのカプセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
食品産業および消費財の領域では、飲料調製マシンがよく知られている。このようなマシンにより、消費者は自宅で、所与のタイプの飲料、たとえばエスプレッソまたは抽出式のコーヒーなど、たとえばコーヒー・ベースの飲料を調製できるようになる。
【０００３】
今日、家庭内飲料調製用の飲料調製マシンのほとんどが、飲料の調製用に仕分けられた原材料を収容できるマシンからなるシステムを備える。このような１人前の使用分は、柔軟なポッドもしくはパッド、または小袋とすることができるが、硬質のポッドもしくはカプセルなど、半硬質または硬質の１人前の使用分を使用するシステムがますます多くなる。以下では、飲料マシンが、硬質または半硬質のカプセルで動作する飲料調製マシンであることを考慮することになる。
【０００４】
このマシンは、前記カプセルを収容するための容器本体、および、流体、好ましくは水を圧力下で前記カプセル内に注入するための流体注入システムを備えることが好ましい。コーヒー飲料を調製するため、圧力下でカプセル内に注入される水は、熱いことが好ましく、すなわち７０℃を超える温度であることが好ましい。しかし、特定の場合には、水は周囲温度か、またはむしろ冷却温度になることもある。カプセルの内容物の抽出（ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）および／または溶解中でのカプセル・チャンバ内部の圧力は、通常、溶解生成物では約１〜約８バールであり、焙煎されて粉砕されたコーヒーの抽出では約２〜約１２バールである。本発明はまた、飲料調製（特に茶およびコーヒー）のいわゆる「抽出（ｂｒｅｗｉｎｇ）」プロセスを含むこともできる。抽出には、流体（たとえば熱湯）によって原材料をある一定時間浸出させることが必要になるが、この抽出または溶解調製プロセスにより、消費者は、飲料たとえばコーヒーを数秒以内に調製できるようになる。
【０００５】
一般に、以下の明細書では、流体による原材料の「抽出」という用語は、たとえば焙煎されて粉砕された粉末状コーヒーなど粉末状の食用材料の抽出、または、たとえば可溶性の茶もしくはコーヒー、ミルク、ココア・ミックスなど食用の可溶性材料の溶解、または、たとえば熱湯で茶葉を浸出するなど、抽出もしくは溶解で必要となる時間よりも長い時間にわたる、非常に低い相対圧力もしくは大気圧の下での浸出流体を用いた食用材料の浸出を含むものである。
【０００６】
圧力を加えた状態で密閉カプセルの内容物を抽出および／または溶解する原理が知られており、これは通常、マシンの容器内にカプセルを収容するステップと、一般に、マシンに取り付けられた流体注入針などの孔開け注入要素でカプセルの表面に孔を開けた後に、ある一定量の加圧水をカプセルに注入し、その結果、カプセル内部に圧力のかかった環境を生成して、物質を抽出するか溶解するかして、次いで抽出された物質または溶解された物質をカプセルを通して放出するステップとからなる。この原理の適用を可能にするカプセルは、たとえば、出願人の特許文献１および特許文献２に既に記載されている。
【０００７】
この原理の適用を可能にするマシンは、たとえば、特許文献３および特許文献４に既に記載されている。これらの文書によれば、マシンは、カプセル用の容器、ならびに、１つまたは複数の液体注入開口部をその遠位領域に備える中空針の形で作製された穿孔および注入要素を備える。一方ではカプセルの上部に孔を開け、もう一方では水の入口チャネルをカプセル中に形成するという点で、この針は２重の機能を有する。
【０００８】
このマシンはさらに、カプセル内に含まれる（１つまたは複数の）原材料を圧力下で溶解および／または浸出および／または抽出するために使用される流体を貯蔵するための流体タンク（ほとんどの場合でこの流体は水である）を備える。このマシンは、ボイラーまたは熱交換器などの加熱ユニットを備え、その中で使用される水を動作温度（典型的には８０〜９０℃までの温度）にまで温めることができる。最後に、このマシンは、場合によっては加熱ユニットを介してタンクからカプセルに水を循環させるためのポンプ要素を備える。マシン内部を水が循環する方式は、たとえば、出願人の特許文献５に記載されたタイプの蠕動バルブなどの選択バルブ手段を用いて選択される。
【０００９】
調製する飲料がコーヒーのとき、このコーヒーを調製するための１つの興味深い方式は、焙煎されて粉砕されたコーヒー粉を含むカプセルを消費者に提供することであり、このコーヒー粉が、内部に注入される熱湯で抽出されることになる。
【００１０】
このような用途向けのカプセルが開発されてきており、それらのカプセルが、出願人の特許文献２、または特許文献６に記載され、また特許請求されている。
【００１１】
要するに、このようなカプセルは通常、
中空本体、ならびに液体および空気を透過せず、本体に取り付けられ、たとえばマシンの注入針によって孔を開けるようになっている注入壁と、
抽出される焙煎済みの粉砕されたコーヒーを敷き詰めたものを含むチャンバと、
カプセルの下端部に配置されて、チャンバ内の内圧を維持するためにカプセルを密閉するアルミニウム膜であって、チャンバ内部の内圧がある所定の値に達すると、アルミニウム膜に供給孔を開けるための孔開け手段に関連しているアルミニウム膜と、
流体のジェットを中断して、カプセルに注入される流体のジェットの速度を低下させ、内容物を敷き詰めたものに、低下した速度でこの流体を分散させるように構成された構成された任意選択手段と
を備える。マシンのタンクの水位が低すぎて飲料を十二分に調製できないときに、その事実をユーザが知ることが重要になる場合が多い。
【００１２】
多くの場合で、飲料調製マシンで使用するためのカプセルは密閉カプセルである。このような密閉カプセルは興味深いが、それというのも、こうしたカプセルは、周囲のガスおよび湿気から内部に含まれる原材料を保護し、長期間の保存時間を可能にするからである。通常、このような密閉カプセルは、ガスおよび／または湿気を通さない材料から作製され、硬質または半硬質の本体を特徴としており、この本体は、その壁の１つ（たとえば上壁）が、飲料調製マシンの流体注入針によって孔を開けられる膜で作られる。液体がカプセル区画に注入されると、圧力が高まり、これにより、カプセルの供給壁（通常は底壁）を通って、カプセル内部に含まれる原材料を抽出するための抽出手段として働く。
【００１３】
従来技術のカプセルでは、飲料が調製されて供給された後にマシンの流体注入針がカプセルから取り出されると、カプセルの上端膜に孔が開けられ、図１に示すように孔「Ｈ」が残る。しかし、このような場合、抽出流体圧力「Ｐ」が、カプセル区画内に少なくとも部分的に残っている。
【００１４】
抽出する可溶性原材料がカプセルに含まれる場合、カプセル区画は一般に、単一の部分を含み、流体残圧が区画の空間内に分散される。
【００１５】
あらゆる場合に、カプセルが使用された後にカプセル区画の内部に残っている残圧Ｐが原因で、液体のジェット「ＪＬ」（しばしば「クジラ効果」と呼ばれる）が、圧力下でカプセル内に閉じ込められていることがあるガスによって、マシンの針が開けた孔を通ってカプセルの上端膜から噴出することがある。このようなクジラ効果が図１に表してある。このような現象は無作為かつ非常にまれに発生するが、熱い液体が噴出すると厄介なので望ましくない。さらに、前記液体が、原材料と混合された水の場合、カプセルの上端膜からのこのような漏れも清潔さの観点から望ましくないが、なぜならば、それによってマシンの回りまたは内部で何らかのバクテリアが成長する可能性もあるからであり、したがって使用後に消費者が時間を費やしてマシンおよびその周囲を掃除しなければならなくなるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】欧州特許第１４７２１５６Ｂ１号明細書
【特許文献２】欧州特許第１７８４３４４Ｂ１号明細書
【特許文献３】スイス国特許第６０５２９３号明細書
【特許文献４】欧州特許第２４２５５６号明細書
【特許文献５】欧州特許出願公開第２１６２６５３Ａ１号明細書
【特許文献６】欧州特許出願第２０６２８３１号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第ＡＮ１１１７８０６１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、前述のいわゆる「クジラ効果」を防止する、飲料調製システム向けの解決策を提供することが、本発明の１つの主な目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
食品調製マシンに挿入するのに適した、食品原材料を収容するためのカプセルであって、密閉された区画を画定する硬質の本体構造体を有し、前記区画において、前記原材料が、食品を製造するために、前記マシンによって圧力下で注入される流体と混合され、前記本体の壁が外容積Ｖｃａｐｓおよび区画内容積Ｖｃｏｍｐを画定するカプセルにおいて、前記カプセル本体構造体がさらに、少なくとも１つの部分を有し、この部分は、弾性的に変形可能であるよう、また、前記カプセルが前記マシン内に機能的に挿入されるときに前記カプセルの少なくとも１つの寸法に沿って弾性的圧縮が加わることによって、ＶｃａｐｓおよびＶｃｏｍｐが少なくとも３％だけ可逆的に減少できるような形状、寸法を有し、かつ／またはそのような材料から作られ、前記弾性本体壁部分により、抽出後にカプセルがその最初の容積ＶｃａｐｓおよびＶｃｏｍｐまで変形して戻ることができるようになり、したがって前記カプセル内の残圧が減少することを特徴とするカプセルによって、前述の目的が実現する。
【００１９】
この弾性部分は、好ましくは１ｍｍ〜２０ｍｍの間に含まれる大きさで変形可能であり、好ましくは１．５ｍｍ〜１０ｍｍの間に含まれる大きさ、より好ましくは２ｍｍ〜５ｍｍの間に含まれる大きさで変形可能である。
【００２０】
本発明の好ましい一実施形態では、カプセルの外容積Ｖｃａｐｓおよび区画内容積Ｖｃｏｍｐは、少なくとも１０％、より好ましくは少なくとも１５％だけ減少させることができる。
【００２１】
本発明の非常に好ましい実施形態では、弾性部分は、カプセル側壁の蛇腹部分を備える。
【００２２】
どんな場合でも、この弾性部分は、平行移動しながら、かつ／またはねじれながら、かつ／またはたわみながら変形可能とすることができる。
【００２３】
有利には、本発明によるカプセルは、湿気および酸素を透過しないので、保存中、特に内部に含まれる原材料が焙煎されて粉砕されたコーヒーのときは、可能な限り長くその内容物を新鮮に保つ。
【００２４】
本発明の別の態様は、
食品原材料を収容するための閉鎖区画を画定する硬質本体構造体を有する閉鎖カプセルであって、外容積Ｖｃａｐｓおよび区画内容積Ｖｃｏｍｐを有するカプセルと、
前記カプセルを機能的に挿入するとともに飲料調製流体を圧力下で内部に注入するための空洞を有する食品調製マシンであって、前記マシンの空洞が内容積Ｖｃａｖを有する食品調製マシンと
を備え、
前記カプセル本体構造体がさらに、少なくとも１つの部分を有し、この部分は、弾性的に変形可能であるよう、また、前記カプセルが前記マシン内に機能的に挿入されるときに前記カプセルの少なくとも１つの寸法に沿って弾性的圧縮が加わることによって、ＶｃａｐｓおよびＶｃｏｍｐが少なくとも３％だけ可逆的に減少できるような形状、寸法を有し、かつ／またはそのような材料から作られ、前記弾性本体壁部分により、抽出後にカプセルがその最初の容積ＶｃａｐｓおよびＶｃｏｍｐまで変形して戻ることができるようになり、したがって前記カプセル内の残圧が減少することを特徴とする、飲料調製システムに関する。
【００２５】
本発明の好ましい一実施形態では、マシンの空洞は、カプセル保持部分、および前記カプセル保持部分との間で移動可能であって、それぞれ前記空洞を開閉する流体注入部分を備え、前記空洞を閉鎖している間、および前記空洞が閉鎖されたとき、流体注入部分が前記カプセルの上部に弾性圧縮力を加えることによって、外部カプセル容積Ｖｃａｐｓおよび区画内容積Ｖｃｏｍｐが減少する。
【００２６】
本発明の追加の特徴および利点が、この好ましい実施形態の記述に説明されており、またそれらから明白になろう。これらの実施形態を、各図面を参照しながら以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来技術の飲料調製カプセルの図である。
【図２】本発明のカプセルとともに使用するのに適した、飲料調製システムの概略図である。
【図３】本発明による弾性変形可能なカプセルの半硬質構造体の概略図である。
【図４Ａ】標準状態での、本発明のカプセルの概略図である。
【図４Ｂ】圧縮状態での、本発明のカプセルの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明によるカプセル１は、図２に示す飲料調製マシン２での使用に適している。
【００２９】
飲料調製マシン２は、水貯蔵器９と、飲料調製材料を含む原材料カプセル１を受けるように構成された空洞を備える抽出ヘッド３とを備える。マシン２は、カップを置くためのカップ・トレイ４を備え、飲料がカプセル１から流れ出る。カップ・トレイ４は、抽出ヘッド３、制御パネル、および制御ボタン５に対して、様々な高さにセットすることができる。
【００３０】
抽出ヘッド３は、前記抽出ヘッドを開閉するためのハンドル６を備える。
【００３１】
実現可能な一実施形態では、制御ボタン５は、より具体的には回転ホイール（図示せず）を備え、制御パネルはスクリーン７である。原材料カプセル１は、カプセル・ホルダ８に配置することができ、このカプセル・ホルダは抽出ヘッド３に着脱可能に挿入される。スクリーン７は、たとえばカップに供給される量のレベルなど、様々な情報を顧客に表示するのに適している。抽出ヘッド３の表面上のホイールおよびスクリーンの近くにある「ＨＯＴ」または「ＣＯＬＤ」のボタン５を操作することにより、ユーザは、供給される飲料の温度を選択することもできる
【００３２】
カプセル・ホルダ８は、抽出ヘッド空洞のカプセル保持部分を形成し、この空洞の残りは、流体注入部分（図示せず）によって形成される。流体注入部分は、カプセルに孔を開けて、圧力下で内部に水を注入できる水注入針をもつ針板を備え、この針は、マシンの流体システムと、具体的にはポンプを介して貯蔵器と流体連結している。針板は、前記カプセル保持部分との間で移動可能であって、それぞれ前記空洞を開閉する。マシンの抽出ヘッド３内にカプセルを機能的に挿入するためには、カプセル・ホルダ８の内部にカプセルを装填しなければならず、水が中に入らないように空洞が閉鎖されるよう、空洞の注入部分をカプセル・ホルダに向けて移動しなければならない。
【００３３】
マシンはさらに、流体（好ましくは水）用の貯蔵器９と、この貯蔵器９から抽出ヘッド３へと所定の量の流体を汲み上げるための圧力ポンプのようなポンプ（図示せず）とを備え、したがって、流体をカプセルに注入して、圧力下で原材料と混合し、それにより所定の量の飲料を生成することができ、次いで、トレイ４に置かれたカップまたは他の容器（図示せず）にこの飲料を注ぐ。
【００３４】
カプセル１は、概ねフラストコニカル形状の本体を有するカプセル本体を備え、本体側壁と一体形成された底壁によって、その底部で閉鎖される。底壁の中心には、内部で調製された飲料を、前記カプセルから、ここで下に置かれたカップに流し込むための供給開口として働く開口が備えられる。カプセルはさらに、カプセル内部で封止されて底壁に近接している貫通可能なアルミニウム膜、ならびに、カプセル内部の圧力が高まると前記アルミニウム膜を貫通するための貫通板を備える。貫通板は、アルミニウム膜とカプセルの底壁との間に配置される。最後に、カプセルは、貫通可能な膜によって、その上部で閉鎖される。カプセルは、湿気および酸素を遮断するように作製される。図２に示すように、消費者がロッキング・ハンドル６を下向きに動かすと、針板が下向きに移動し、抽出ヘッド３が閉鎖される。その位置では、マシンの流体注入針がカプセルの上壁１１を貫通し、内部の圧力下での水の注入において適切な構成にある。
【００３５】
本発明によるカプセル１の好ましい実施形態が、より具体的に図３に示してある。この実施形態では、カプセル本体は、（図３に示す）半硬質の骨格構造体１２から作製され、この構造体は酸素遮断膜１３で覆われている。膜１３は、たとえば、出願人の特許文献７に記載のインモールド・ラベリング（ＩＭＬ）プロセスを使用することによって、たとえば半硬質構造体１２とコインジェクション成形される。
【００３６】
半硬質の骨格構造体１２は、蛇腹部分１４を形成する少なくとも１つの強度の弱い区域を備える。たとえば、柔軟であるこの蛇腹部分１４を除いて、構造体の残りを硬質とすることができる。図３を見て分かるように、構造体におけるこの部分１４の柔軟性は、構造体の残りと比較して小さい断面によって実現することが好ましい。この柔軟性は、（小さい断面の代わりとして、またはそれに加えて）構造体１２の残りとコインジェクション成形される柔らかい材料によっても実現する。
【００３７】
図４Ａに示す実施形態では、蛇腹部分１４は、半硬質構造体の垂直領域の上部に配置され、その結果、カプセルは、実質的に垂直な軸に沿って、すなわち垂直の圧縮力が前記カプセルに加えられると、変形することができる。
【００３８】
図４Ａに示すように、カプセル１をカプセル・ホルダに置いて、マシンの抽出ヘッド３を開くと、前記カプセルの上端縁部１５を除いて、カプセルの外面全体がカプセル・ホルダに接触し、カプセルは、カプセル・ホルダ８の上面のレベルを越えて持ち上げられる。すなわち、カプセルの高さは、カプセル・ホルダ８のカプセルくぼみよりも高くなる。この高さの差が、図面に矢印で示してある。その位置で、カプセル１は、その外容積Ｖｃａｐｓがマシンの空洞Ｖｃａｖの内容積よりも大きい。
【００３９】
マシンの抽出ヘッド３が閉鎖されると、図４Ｂに一連の矢印で概略的に示す針板が、カプセルを押圧し、またカプセルを圧縮し、その結果、カプセルは、カプセル・ホルダと前記針板の間に画定される空洞の空間Ｖｃａｖに機能的にちょうど収まる。図４Ｂに示すように、カプセルは、その構造体１２の柔軟な蛇腹部分１４の領域で曲がり、その後、前記カプセルの上端縁部１５が、カプセル・ホルダの上面と針板の下面との間に挟まれるその位置で、カプセルは、機能的にマシンの抽出ヘッド内の適位置にあり、水注入針（図４Ｂでは図示せず）がカプセルの上部膜を貫通し、漏れがないよう抽出サイクルを開始することができる。
【００４０】
マシンの抽出ヘッドが再び開くと、カプセルは、図４Ｃに示すその元の位置まで曲がって戻り、カプセルの外容積が、Ｖｃａｖに実質的に等しい容積から、その通常の大きい容積Ｖｃａｐｓへと広がって戻る。
【００４１】
重要なことには、カプセルの外容積Ｖｃａｐｓおよび内容積Ｖｃｏｍｐの変動は、逆流の問題の解決に大きな影響を及ぼすことが分かった。すなわち、マシンの抽出ヘッドが閉鎖されると、針が上端膜１１に孔を開け、前述の原理に従ってカプセルが圧縮される。
【００４２】
その時点で、すなわち、カプセルがマシン内に機能的に挿入され、抽出サイクルが開始すると、マシンの抽出用空洞の容積Ｖｃａｖにほぼ達する外容積Ｖｃａｐｓが減少するので、カプセルの区画内容積Ｖｃｏｍｐが、圧縮された機能的な容積まで減少する。次いで、カプセル空間内部において圧力下で水の注入が開始し、カプセル区画内部の圧力が増大し、飲料が調製され、次いでカプセルが開くと、カプセルから供給される。飲料の供給が終了すると、０．５バール〜４バールの間の残圧がカプセル区画内に残ることがあり、それによって、圧力下で閉じ込められたガスによる逆流すなわちクジラ効果問題が生じることがあり、注入針がカプセルから取り出され、注入孔が開くとこのガスが膨張し、それにより、カプセルの上壁に開けられた注入孔を通って、圧力を加えられた水がカプセルから噴出する。しかし、本発明は、カプセルに組み込んだ圧力解放機能を実現することによって、この逆流問題を解決する。すなわち、飲料を供給した後、抽出ヘッド３が開いて、水注入針がカプセルの上端膜１１から移動すると、前記カプセルの外容積Ｖｃａｐｓおよび区画内容積Ｖｃｏｍｐが上述のように増大し、閉じ込められたガスが減圧するようになり、これによってカプセル内部の内圧も減少することになる。抽出ヘッドを開くときの圧力減少は、カプセル区画内の流体残圧が存在している場合に、それを補償するのに十分であることが分かった。したがって、カプセル区画内に残っている流体には実質的に圧力がかかっておらず、注入孔を通した前記流体の逆流がなくなる。
【００４３】
カプセルの変形可能部分として蛇腹構造体を使用することにより、前記カプセルの外容積Ｖｃａｐｓおよび区画内容積Ｖｃｏｍｐの可逆的減少が少なくとも１０％になり、場合によっては、蛇腹の設計に応じて少なくとも２０％になり、これは、逆流問題を解決するには十分である。
【００４４】
より正確には、クジラ効果は、抽出の一連の流れにおいてカプセル内に閉じ込められた圧縮可能な媒体（ガス）によって生じ、抽出ヘッドが開いて、注入針がカプセルの上端から取り出され、それにより、孔を開けられた注入孔を開放すると、このガスが膨張する。後者の場合、閉じ込められたガスは減圧し、膨張し、上端膜に開けられた開いた注入孔を通して、カプセル内に含まれる液体を押し出す。
【００４５】
たとえば、直径が約１，４ｍｍ（上端膜を通して開けられた注入孔の直径と実質的に等しい）の注入針を用いて孔を開けられた、上端膜表面が１８．１ｃｍ２のカプセルにおいては、カプセルの垂直軸に沿った３ｍｍ分の高さのカプセル高の圧縮が、カプセルの区画内容積Ｖｃｏｍｐの５．４３ｃｍ３、すなわち５．４３ｍｌの減少（差分容積）に対応する。
【００４６】
このようなカプセルの場合、カプセルから飲料を抽出した後に、カプセル区画内に４バールの残圧（絶対圧力が５バール）が残っており、カプセル内に圧縮された状態のガスの泡の残留容積が１．３６ｍｌ存在する場合、カプセル内の全ての残圧は、復元量が３ｍｍ高の本発明のカプセルを用いて相殺される。その場合、マシンの抽出ヘッドが開き、クジラ効果すなわち生成物の逆流が観察されないとき、カプセルがその元の容積まで膨張して戻ることによって残圧が相殺されている。
【００４７】
これとは逆に、上端膜に直径１．４ｍｍの孔がある従来技術の圧縮不可能なカプセルを用いる場合、逆流および／またはクジラ効果が観察され、最悪ケースの状況では、ジェット水流が６２ｃｍの高さに達して１秒間続くことになる。
【００４８】
本明細書に記載の現在好ましい実施形態への様々な変更および修正が、当業者には明らかになることを理解されたい。本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、またそれに伴う利点を損なうことなく、このような変更および修正を加えることができる。したがって、このような変更および修正は、添付特許請求の範囲に含まれるものである。
【図１】
2015529508.tif 000003
【図２】
2015529508.tif 000004
【図３】
2015529508.tif 000005
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2015529508.tif 000007
【国際調査報告】
2015529508.tif 000008
2015529508.tif 000009
2015529508.tif 000010