(57)【要約】使用に先立って密封され、１つ以上の飲料原料を含む飲料の調製のためのカートリッジ（１、２０１）が提供される。カートリッジは、１つ以上の飲料原料を含む飲料原料チャンバ（６）を画定する本体（２）と、飲料原料チャンバからの退出口を画定する第１のフィルタ（８）と、第１のフィルタの下流の、それから間隔を置かれている第２のフィルタ（９）と、第２のフィルタの下流の流動狭窄部（１０）とを備え、使用時、１つ以上の飲料原料から生産される飲料は、第１のフィルタ、第２のフィルタ、および流動狭窄部を順に通過する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料の調製のためのカートリッジであって、前記カートリッジは、使用に先立って密封され、１つ以上の飲料原料を含み、前記カートリッジは、使用時、前記１つ以上の飲料原料と接触させられ得る水性媒体を受け取り、前記カートリッジから排出され得る飲料を生産するために好適であり、前記カートリッジは、
前記１つ以上の飲料原料を含む飲料原料チャンバを画定する本体と、
前記飲料原料チャンバからの退出口を画定する第１のフィルタと、
前記第１のフィルタの下流の第２のフィルタであって、前記第２のフィルタは、前記第１のフィルタから間隔を置かれている、第２のフィルタと、
前記第２のフィルタの下流の流動狭窄部と、
を備え、
それによって、使用時、前記１つ以上の飲料原料から生産される飲料は、前記第１のフィルタ、前記第２のフィルタ、および前記流動狭窄部を順に通過する、カートリッジ。
【請求項２】
前記第１のフィルタは、第１のフィルタ壁を備え、前記第２のフィルタは、第２のフィルタ壁を備えている、請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項３】
前記第１のフィルタおよび前記第２のフィルタは、各々、剛体の要素を備え、前記剛体の要素は、その中に位置する複数の濾過開口を有する、請求項１または請求項２に記載のカートリッジ。
【請求項４】
前記第１のフィルタは、前記第２のフィルタの周囲に延びており、好ましくは、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとは、同心円状に配置されている、請求項１〜３のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項５】
前記第１のフィルタは、第１の管状部材を備え、前記第１の管状部材は、その中に位置する複数の第１の濾過開口を有し、前記第２のフィルタは、第２の管状部材を備え、前記第２の管状部材は、その中に位置する複数の第２の濾過開口を有し、好ましくは、前記第２の管状部材は、前記第１の管状部材内に配置されている、請求項１〜４のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項６】
使用時、前記飲料を前記カートリッジの出口に向けて導くための排出口をさらに備え、好ましくは、前記第１および第２のフィルタは、前記排出口の周囲に配置され、好ましくは、前記第２のフィルタから前記流動狭窄部に流動する前記飲料の使用時の流動方向は、前記排出口から流動する前記飲料の使用時の流動方向と反対である、請求項１〜５のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項７】
前記カートリッジは、前記飲料原料チャンバに進入する前記水性媒体を前記第１のフィルタの周囲を循環するように方向づけるように構成されている、請求項１〜６のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項８】
前記飲料原料チャンバは、環状であり、前記第１のフィルタは、前記環状飲料原料チャンバの内面の少なくとも一部を形成し、好ましくは、前記カートリッジの本体は、前記飲料原料チャンバに進入する水性媒体を前記環状飲料原料チャンバの半径方向から４５°を上回る角度、好ましくは、９０°に方向づけ、それによって、前記水性媒体が前記環状飲料原料チャンバの周囲に循環させられるように構成されている、請求項１〜７のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項９】
前記第１のフィルタは、複数の第１の濾過開口を備え、前記第２のフィルタは、複数の第２の濾過開口を備え、前記第１の濾過開口の限界寸法は、前記第２の濾過開口の限界寸法よりも大きい、請求項１〜８のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項１０】
前記第１のフィルタおよび／または前記第２のフィルタは、剛体の壁要素、そうでなければ非透過性の壁要素においてそれぞれ形成された細長いスロットの形態の濾過開口を備え、好ましくは、前記細長いスロットは、前記それぞれの壁要素の自由縁から延びている、請求項１〜９のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項１１】
前記本体は、前記第１のフィルタおよび前記第２のフィルタを格納するカップ形状部材を備え、前記カップ形状筐体の開口部は、蓋によって密封され、好ましくは、前記第１のフィルタおよび／または前記第２のフィルタは、剛体の壁要素、そうでなければ非透過性の壁要素においてそれぞれ形成された細長いスロットの形態の濾過開口を備え、前記細長いスロットは、前記蓋と接触するように延びており、好ましくは、前記第１のフィルタおよび前記第２のフィルタは、前記カップ形状部材内に位置する内側部材の一部を形成し、好ましくは、前記第１のフィルタおよび前記第２のフィルタは、ポリマー材料の一体成形品として形成されている、請求項１〜１０のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項１２】
前記第２のフィルタの下流の前記流動狭窄部は、前記飲料がそこを通過するとき、飲料の噴射をもたらすようにサイズ決定および／または成形され、好ましくは、前記カートリッジは、前記流動狭窄部の近傍かつその下流に位置する空気入口開口をさらに備え、前記飲料の噴射は、前記空気入口開口の上を通過する、請求項１〜１１のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項１３】
前記フィルタの下流の第２の流動狭窄部を備え、
前記カートリッジは、前記第２のフィルタから前記第１の流動狭窄部への第１の流路と、前記第２のフィルタから前記第２の流動狭窄部への第２の流路とを備え、
前記第１および第２の流動狭窄部は、使用時、第１の飲料噴射が前記第１の流動狭窄部から発出し、第２の飲料噴射が前記第２の流動狭窄部から発出するように構成され、前記第１の流動狭窄部と前記第２の流動狭窄部とは、前記第１の飲料噴射と前記第２の飲料噴射とが衝突するように構成されている、請求項１〜１２のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項１４】
前記第１の流動狭窄部と前記第２の流動狭窄部とは、前記第１の飲料噴射と前記第２の飲料噴射とが実質的に正面から互いに激突するように、互いに対向して位置し、好ましくは、前記空気入口開口は、各流動狭窄部の近傍かつその下流に位置し、前記飲料の噴射は、各々、前記空気入口開口の上を通過する、請求項１３に記載のカートリッジ。
【請求項１５】
飲料の調製のためのカートリッジであって、前記カートリッジは、使用に先立って密封され、１つ以上の飲料原料を含み、前記カートリッジは、使用時、前記１つ以上の飲料原料と接触させられ得る水性媒体を受け取り、前記カートリッジから排出され得る飲料を生産するために好適であり、前記カートリッジは、
前記１つ以上の飲料原料を含む飲料原料チャンバを画定する本体と、
前記飲料原料チャンバからの退出口を画定するフィルタと、
前記フィルタの下流の第１および第２の流動狭窄部と
を備え、
前記カートリッジは、前記フィルタから前記第１の流動狭窄部への第１の流路と、前記フィルタから前記第２の流動狭窄部への第２の流路とを備え、
前記第１および第２の流動狭窄部は、使用時、第１の飲料噴射が前記第１の流動狭窄部から発出し、第２の飲料噴射が前記第２の流動狭窄部から発出するように構成され、前記第１の流動狭窄部と前記第２の流動狭窄部とは、前記第１の飲料噴射と前記第２の飲料噴射とが衝突するように構成されている、カートリッジ。
【請求項１６】
前記第１の流動狭窄部と前記第２の流動狭窄部とは、前記第１の飲料噴射と前記第２の飲料噴射とが実質的に正面から互いに激突するように、互いに対向して位置する、請求項１５に記載のカートリッジ。
【請求項１７】
空気入口開口が、各流動狭窄部の近傍かつその下流に位置しており、前記飲料の噴射は、各々、前記空気入口開口の上を通過する、請求項１５または請求項１６に記載のカートリッジ。
【請求項１８】
前記フィルタは、フィルタ壁を備えている、請求項１５−１７のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項１９】
前記フィルタは、剛体の要素を備え、前記剛体の要素は、その中に位置する複数の濾過開口を有する、請求項１５−１８のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項２０】
前記フィルタは、管状部材を備え、前記管状部材は、その中に位置する複数の濾過開口を有する、請求項１５−１９のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項２１】
前記カートリッジは、前記飲料原料チャンバに進入する前記水性媒体を前記フィルタの周囲を循環するように方向づけるように構成されている、請求項１５−２０のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項２２】
前記飲料原料チャンバは、環状であり、前記フィルタは、前記環状飲料原料チャンバの内面の少なくとも一部を形成し、好ましくは、前記カートリッジの本体は、前記飲料原料チャンバに進入する水性媒体を前記環状飲料原料チャンバの半径方向から４５°を上回る角度、好ましくは、９０°に方向づけ、それによって、前記水性媒体が前記環状飲料原料チャンバの周囲に循環させられるように構成されている、請求項１５−２１のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項２３】
前記フィルタは、剛体の壁要素、そうでなければ非透過性の壁要素において形成される細長いスロットの形態の濾過開口を備え、好ましくは、前記細長いスロットは、前記壁要素の自由縁から延びている、請求項１５−２２のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項２４】
前記本体は、前記フィルタを格納するカップ形状部材を備え、前記カップ形状筐体の開口部は、蓋によって密封され、好ましくは、前記フィルタは、剛体の壁要素、そうでなければ非透過性の壁要素において形成される細長いスロットの形態の濾過開口を備え、前記細長いスロットは、前記蓋と接触するように延びている、請求項１５−２３のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項２５】
前記第１のフィルタは、複数の第１の濾過開口を備え、前記第２のフィルタは、存在する場合、複数の第２の濾過開口を備え、前記第１および／または第２の濾過開口の限界寸法（最小寸法、例えば、幅）は、０．４〜０．６ｍｍ、好ましくは、０．５ｍｍである、請求項１〜２４のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項２６】
前記１つ以上の飲料原料の局所床部厚さは、前記１つ以上の飲料原料の局所床部幅の１．５〜２．２倍であり、より好ましくは、前記１つ以上の飲料原料の前記局所床部幅の約２倍である、請求項１〜２５のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項２７】
前記カートリッジは、中心縦方向軸を有するディスク形状であり、前記カートリッジの出口は、使用時、前記飲料を前記縦方向軸に実質的に平行な方向に排出するように向けられており、前記第１のフィルタおよび前記第２のフィルタは、前記第１のフィルタおよび前記第２のフィルタを通過する飲料が前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間を、前記縦方向軸に実質的に垂直な方向に流動するように向けられている、請求項１〜２６のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項２８】
前記１つ以上の飲料原料は、１つ以上の可溶性飲料原料を備え、好ましくは、前記１つ以上の飲料原料は、１つ以上の粉末化飲料原料を備えている、請求項１〜２７のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項２９】
前記１つ以上の飲料原料は、不溶性粒子または可溶性低減粒子、例えば、ココア粒子を備えている、請求項２８に記載のカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、飲料の調製のための１つ以上の原料を含む、飲料の調製のためのカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用フィルタコーヒーマシンは、１９６０年代以降、広く利用可能となっている。家庭用コーヒーマシンは、最初のフィルタマシンの導入以降、有意に発展しており、今では多くの家庭においてキッチン設備の必需品である。いくつかのそのようなマシンは、一人前の飲料を飲料容器に直接分注し、飲料原料のバルク供給品から、またはポッド、パッド、もしくはカートリッジ等の飲料原料の個々のパッケージから飲料を抽出する。以下の明細書では、そのようなパッケージは、一般用語のカートリッジによって参照されるであろう。そのようなカートリッジを使用するマシンは、洗浄の必要性を排除し、ユーザが飲料選択することを可能にすることができる。そのようなカートリッジを使用する一システムの実施例が、第ＥＰ−Ａ−１４４０９０３号（特許文献１）に説明される。飲料は、水で飲料原料を抽出、混合、溶解、または懸濁することによって形成される。例えば、コーヒー飲料に対して、加熱された水が、カートリッジを通して注入され、抽出された溶液を形成する。そのようなマシンにおけるカートリッジの使用は、その利便性および生産される飲料の品質に起因して、ますます普及している。
【０００３】
ユーザが家庭であらゆる飲料を生産することを可能にするために、フィルタコーヒーおよび茶等の高品質の飲料を抽出するための手段を提供することが必要なだけではなく、発泡飲料または飲料成分を生産するための手段をユーザに提供することも必要である。これは、例えば、カプチーノ等の飲料を作製することであり得る。伝統的に、発泡ミルクは、コーヒーショップで、スチームワンドを使用し、スチーム噴射を液体ミルクのリザーバ中に方向づけることによって生産されている。これは、依然として、商業環境で発泡ミルクを生産する主な方法である。しかしながら、家庭でスチーム噴射機器を使用することは、正しく使用されない場合、危険であり得、洗浄することが困難でもあり得るので、不便である。これは、特に、汚染を防止するために徹底的な洗浄を要求するミルクとともに使用される機器に対して不利である。
【０００４】
濃縮液体ミルク原料から発泡ミルクを生産するために好適である、家庭用飲料マシンのためのカートリッジの実施例が、第ＥＰ−Ａ−１７１６０５５号（特許文献２）から公知である。発泡ミルクは、カートリッジ内に含まれる濃縮液体ミルク原料と水が混合されたときにもたらされるミルク流に空気が混入されるようにすることによって、カートリッジから生産される。これは、そのように形成された飲料を、カートリッジ内のエダクタに通すことによって達成される。エダクタは、飲料の噴射および結果として生じる飲料の圧力低減をもたらすように配置される、流路内の狭窄部を形成する開口を備えている。飲料の噴射は、狭窄部を退出し、空気入口の上を通過しながら、依然として、低大気圧において、空気を飲料内に混入させ、それによって、発泡飲料を生成する。そのようなカートリッジから生産される発泡ミルクは、カプチーノ等のコーヒーショップ式飲料が、スチームワンド機器の潜在的な危険およびそれを洗浄する困難もなく、家庭で容易に生産されることを可能にする。
【０００５】
発泡飲料はまた、可溶性および粉末化飲料原料、例えば、ホットチョコレート飲料のためのチョコレート粉末またはカプチーノタイプ飲料のためのミルク粉末を含む、このタイプのカートリッジから生産され得る。しかしながら、可溶性、粉末化、および液体飲料原料のためにこれらのカートリッジを使用することにおいて、いくつかの特定の問題が存在する。
【０００６】
所望される量の飲料原料を含む均一な飲料を提供するために、飲料原料をカートリッジ中に噴射された水と適正に混合することが必要である。不適正な混合は、チャンバ内に残留する一部の飲料原料または飲料内に形成される飲料原料の凝固物をもたらし得る。加えて、このタイプの凝固物は、狭窄部を遮断し、噴射を形成するための狭窄部を通した飲料の流動を阻害し得る。これは、狭窄部後方のカートリッジ内に望ましくない背圧を引き起こし、カートリッジの割裂または他の故障をもたらし、および／または飲料の噴射の生産を妨害することによって、エダクタの適切な機能を阻害し得る。可溶性飲料塊は、（チョコレート粉末に見出されるような）少量の不溶性材料、または水に完全に溶解しないこともある大粒子の可溶性飲料原料（例えば、ミルク粉末粒子）を含み得ることを理解されたい。これらの粒子も、同様に、流動狭窄部を遮断するように機能し得る。
【０００７】
これらの理由から、カートリッジ内の水の流動を管理し、飲料の適切な混合および圧力分布ならびに発泡を確実にすることが必要である。
【０００８】
故に、飲料原料の適正な混合を確実にし、カートリッジ内の適切な水流を確実にし、飲料を発泡させるために流動狭窄部を使用するとき、望ましくないレベルの背圧を防止する飲料カートリッジが、所望される。
【０００９】
本明細書に使用されるような用語「カートリッジ」とは、説明される様式で１つ以上の飲料原料を含み、飲料調製マシンとの使用のために好適である、カプセル、ポッド、パッケージ、または容器を意味することを理解されたい。カートリッジは、単一構成要素または複数の構成要素の均等物を備え得る。好ましくは、カートリッジは、一人前の飲料を生産するように適合される。カートリッジは、剛体、半剛体、または可撓性であり得る。カートリッジの入口および出口は、開放されているか、または、使用時、例えば、穿刺による開放を要求し得る。
【００１０】
以下の説明では、用語「上側」および「下側」ならびに均等物は、本開示の特徴の関係上の位置付けを説明するために使用されるであろう。用語「上側」および「下側」ならびに均等物は、飲料調製マシンへの挿入および後続分注のためのその通常の向きにおけるカートリッジ（または他の構成要素）を指すように理解されるべきである。特に、「上側」および「下側」は、それぞれ、カートリッジの閉鎖された上面２９からより近いまたはより遠い相対位置を指す。加えて、用語「内側」および「外側」ならびに均等物は、本開示の特徴の関係上の位置付けを説明するために使用されるであろう。用語「内側」および「外側」ならびに均等物は、それぞれ、カートリッジ１（または他の構成要素）の中心または主軸からより近いまたはより遠い、カートリッジ（または他の構成要素）における相対位置を指すように理解されるべきである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】欧州特許第１４４０９０３号明細書
【特許文献２】欧州特許第１７１６０５５号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本開示の第１の側面では、飲料の調製のためのカートリッジが提供され、カートリッジは、使用に先立って密封され、１つ以上の飲料原料を含み、カートリッジは、使用時、１つ以上の飲料原料と接触させられ得る水性媒体を受け取り、カートリッジから排出され得る飲料を生産するために好適であり、
カートリッジは、
−１つ以上の飲料原料を含む飲料原料チャンバを画定する本体と、
−飲料原料チャンバからの退出口を画定する第１のフィルタと、
−第１のフィルタの下流の、それから間隔を置かれている、第２のフィルタと、
−第２のフィルタの下流の流動狭窄部と、
を備え、それによって、使用時、１つ以上の飲料原料から生産された飲料は、第１のフィルタ、第２のフィルタ、および流動狭窄部を順に通過する。
【００１３】
本開示では、「１つ以上の飲料原料」および「飲料原料」の言及は、飲料を形成するために好適な１つ以上の原料を指すことが意図される。「１つ以上の飲料原料」／「飲料原料」は、単一物質を備え得るか、または２つ以上の物質を備えている飲料組成物を備え得る。文脈によって明示的に要求されない限り、単数形における「飲料原料」の言及は、複数形を含むように意図され、逆もまた同様である。
【００１４】
第１のフィルタは、第１のフィルタ壁を備え得、第２のフィルタは、第２のフィルタ壁を備え得る。
【００１５】
第１のフィルタおよび第２のフィルタは、各々、その中に位置する複数の濾過開口を有する、剛体の要素を備え得る。
【００１６】
第１のフィルタは、第２のフィルタの周囲に延び得る。
【００１７】
第１のフィルタおよび第２のフィルタは、同心円状に配置され得る。
【００１８】
第１のフィルタは、その中に位置する複数の第１の濾過開口を有する、第１の管状部材を備え得、第２のフィルタは、その中に位置する複数の第２の濾過開口を有する、第２の管状部材を備え得る。第２の管状部材は、第１の管状部材内に配置され得る。
【００１９】
カートリッジはさらに、使用時、飲料をカートリッジの出口に向けて導くための排出口を備え得る。第１および第２のフィルタは、排出口の周囲に配置され得る。第２のフィルタから流動狭窄部に流動する飲料の使用時の流動方向は、排出口から流動する飲料の使用時の流動方向と反対であり得る。
【００２０】
カートリッジの入口が、カプセルの周辺に、またはその近傍に提供されるか、もしくは使用時に形成され得る。
【００２１】
カートリッジは、飲料原料チャンバに進入する水性媒体を第１のフィルタの周囲を循環するように方向づけるように構成され得る。
【００２２】
飲料原料チャンバは、環状であり、第１のフィルタは、環状飲料原料チャンバの内面の少なくとも一部を形成し得る。カートリッジの本体は、水性媒体が環状飲料原料チャンバの周囲に循環させられるように、飲料原料チャンバに進入する水性媒体を、環状飲料原料チャンバの半径方向から４５°を上回る角度、好ましくは、９０°に方向づけるように構成され得る。１つまたは１つを上回る角度付けられた入口が、環状飲料原料チャンバに提供され得る。
【００２３】
飲料原料の局所床部厚さは、飲料原料の局所床部幅の１．５〜２．２倍であり得、より好ましくは、飲料原料の局所床部幅の約２倍であり得る。
【００２４】
カートリッジの出口が、カプセルの中心に、またはその近傍に提供されるか、もしくは使用時に形成され得る。
【００２５】
カートリッジは、ディスク形状であり得る。
【００２６】
カートリッジの入口が、提供されるか、または使用時に形成され得、カートリッジの出口が、カートリッジの同一の面上に提供されるか、または使用時に形成され得る。該同一の面は、分注できる状態の飲料調製マシン内に保持されるとき、カートリッジの下面であり得る。
【００２７】
第１のフィルタは、複数の第１の濾過開口を備え得、第２のフィルタは、複数の第２の濾過開口を備え得、第１の濾過開口の限界寸法は、第２の濾過開口の限界寸法よりも大きくあり得る。
【００２８】
第１のフィルタおよび／または第２のフィルタは、剛体の壁要素、そうでなければ非透過性の壁要素においてそれぞれ形成された細長いスロットの形態の濾過開口を備え得る。細長いスロットは、それぞれの壁要素の自由縁から延び得る。
【００２９】
本体は、第１のフィルタおよび第２のフィルタを格納するカップ形状部材を備え、カップ形状筐体の開口部は、蓋によって密封され得る。
【００３０】
第１のフィルタおよび／または第２のフィルタは、剛体の壁要素、そうでなければ非透過性の壁要素においてそれぞれ形成された細長いスロットの形態の濾過開口を備え得、細長いスロットは、蓋と接触するように延びる。
【００３１】
第１のフィルタおよび第２のフィルタは、カップ形状部材内に位置する内側部材の一部を形成し得る。第１のフィルタおよび第２のフィルタは、ポリマー材料の一体成形品として形成され得る。
【００３２】
第２のフィルタの下流の流動狭窄部は、飲料がそこを通過するとき、飲料の噴射をもたらすようにサイズ決定および／または成形され得る。
【００３３】
カートリッジはさらに、飲料の噴射が空気入口開口の上を通過するように、流動狭窄部の近傍かつその下流に位置する、空気入口開口を備え得る。
【００３４】
カートリッジはさらに、
フィルタの下流の第２の流動狭窄部を備え得、
カートリッジは、第２のフィルタから第１の流動狭窄部への第１の流路と、第２のフィルタから第２の流動狭窄部への第２の流路とを備え、
第１および第２の流動狭窄部は、使用時、第１の飲料噴射が第１の流動狭窄部から発出し、第２の飲料噴射が第２の流動狭窄部から発出するように構成され、第１および第２の流動狭窄部は、第１の飲料噴射と第２の飲料噴射とが衝突するように構成される。
【００３５】
第１および第２の流動狭窄部は、第１の飲料噴射と第２の飲料噴射とが実質的に正面から互いに激突するように、互いに対向して位置し得る。
【００３６】
空気入口開口が、飲料の噴射が、各々、空気入口開口の上を通過するように、各流動狭窄部の近傍かつその下流に位置し得る。
【００３７】
本開示の第２の側面では、飲料の調製のためのカートリッジが提供され、カートリッジは、使用に先立って密封され、１つ以上の飲料原料を含み、カートリッジは、使用時、１つ以上の飲料原料と接触させられ得る水性媒体を受け取り、カートリッジから排出され得る飲料を生産するために好適であり、
カートリッジは、
−１つ以上の飲料原料を含む飲料原料チャンバを画定する本体と、
−飲料原料チャンバからの退出口を画定するフィルタと、
−フィルタの下流の第１および第２の流動狭窄部と
を備え、カートリッジは、フィルタから第１の流動狭窄部への第１の流路と、フィルタから第２の流動狭窄部への第２の流路とを備え、
第１および第２の流動狭窄部は、使用時、第１の飲料噴射が第１の流動狭窄部から発出し、第２の飲料噴射が第２の流動狭窄部から発出するように構成され、第１および第２の流動狭窄部は、第１の飲料噴射と第２の飲料噴射とが衝突するように構成される。
【００３８】
第１および第２の流動狭窄部は、第１の飲料噴射と第２の飲料噴射とが実質的に正面から互いに激突するように、互いに対向して位置し得る。
【００３９】
空気入口開口が、飲料の噴射が、各々、空気入口開口の上を通過するように、各流動狭窄部の近傍かつその下流に位置し得る。
【００４０】
フィルタは、フィルタ壁を備え得る。
【００４１】
フィルタは、その中に位置する複数の濾過開口を有する、剛体の要素を備え得る。
【００４２】
フィルタは、その中に位置する複数の濾過開口を有する、管状部材を備え得る。
【００４３】
カートリッジはさらに、使用時、飲料をカートリッジの出口に向けて導くための排出口を備え得る。
【００４４】
フィルタは、排出口の周囲に配置され得る。
【００４５】
フィルタから流動狭窄部に流動する飲料の使用時の流動方向は、排出口から流動する飲料の使用時の流動方向と反対であり得る。
【００４６】
カートリッジの入口が、カプセルの周辺に、またはその近傍に提供されるか、もしくは使用時に形成され得る。
【００４７】
カートリッジは、飲料原料チャンバに進入する水性媒体をフィルタの周囲を循環するように方向づけるように構成され得る。
【００４８】
飲料原料チャンバは、環状であり、フィルタは、環状飲料原料チャンバの内面の少なくとも一部を形成し得る。
【００４９】
カートリッジの本体は、水性媒体が環状飲料原料チャンバの周囲に循環させられるように、飲料原料チャンバに進入する水性媒体を、環状飲料原料チャンバの半径方向から４５°を上回る角度、好ましくは、９０°に方向づけるように構成され得る。１つまたは１つを上回る角度付けられた入口が、環状飲料原料チャンバに提供され得る。
【００５０】
飲料原料の局所床部厚さは、飲料原料の局所床部幅の１．５〜２．２倍であり得、より好ましくは、飲料原料の局所床部幅の約２倍であり得る。
【００５１】
カートリッジの出口が、カプセルの周辺に、またはその近傍に提供される、もしくは使用時に形成され得る。
【００５２】
カートリッジは、ディスク形状であり得る。
【００５３】
カートリッジの入口が、提供されるか、または使用時に形成され得、カートリッジの出口が、カートリッジの同一の面上に提供されるか、または使用時に形成され得る。該同一の面は、分注できる状態の飲料調製マシン内に保持されるとき、カートリッジの下面であり得る。
【００５４】
フィルタは、剛体の壁要素、そうでなければ非透過性の壁要素において形成される細長いスロットの形態の濾過開口を備え得る。
【００５５】
細長いスロットは、壁要素の自由縁から延び得る。
【００５６】
本体は、フィルタを格納するカップ形状部材を備え、カップ形状筐体の開口部は、蓋によって密封され得る。
【００５７】
フィルタは、剛体の壁要素、そうでなければ非透過性の壁要素において形成される細長いスロットの形態の濾過開口を備え得、細長いスロットは、蓋と接触するように延びる。
【００５８】
フィルタは、カップ形状部材内に位置する内側部材の一部を形成し得る。
【００５９】
フィルタは、ポリマー材料の一体成形品として形成され得る。
【００６０】
本開示の側面のいずれかでは、第１のフィルタは、複数の第１の濾過開口を備え得、第２のフィルタは、存在する場合、複数の第２の濾過開口を備え得、第１および／または第２の濾過開口の限界寸法（最小寸法、例えば、幅）は、０．４〜０．６ｍｍ、好ましくは、０．５ｍｍであり得る。
【００６１】
本開示の側面のいずれかでは、カートリッジは、中心縦方向軸を有するディスク形状であり得、カートリッジの出口は、使用時、飲料を縦方向軸に実質的に平行な方向に排出するように向けられ得、第１のフィルタおよび第２のフィルタは、第１のフィルタおよび第２のフィルタを通過する飲料が、第１のフィルタと第２のフィルタとの間を、縦方向軸に実質的に垂直な方向に流動するように向けられ得る。
【００６２】
本開示の側面のいずれかでは、１つ以上の飲料原料は、１つ以上の可溶性飲料原料を備え得る。１つ以上の飲料原料は、１つ以上の粉末化飲料原料を備え得る。１つ以上の飲料原料は、不溶性または可溶性低減原料、例えば、ココア粒子を備え得る。
【００６３】
本開示のさらなる側面が、ここで、記載され、単独または組み合わせて上記に説明される第１の側面または第２の側面のいずれかに適用される、または代替として、第１の側面または第２の側面のいずれかの特徴の全てを必ずしも有し得ない、他のカートリッジに適用されることができる。
【００６４】
本開示のさらなる側面では、流動狭窄部または各流動狭窄部の上流の導管が、溶解されていない、または部分的に溶解された飲料原料の堆積を防止するように構成され得る。本構成は、各流動狭窄部上流の導管、特に、流動狭窄部のすぐ上流の導管の一部を、いかなる死容積、鋭角、または凹面の急激な変化も有さないように、平滑に形成することを含み得る。
【００６５】
本開示のさらなる側面では、飲料原料チャンバは、飲料原料チャンバ内の２つ以上の区域を区別するように作用する、１つ以上のパーティション要素を備え得、それらの各々は、１つ以上の飲料原料を含む。好ましくは、１つ以上のパーティション要素は、第１のフィルタからカートリッジの本体に向かって延びる。１つ以上のパーティションは、平面であり得、本体内で半径方向に向けられ得る。代替として、１つ以上のパーティションは、湾曲し得る。
【００６６】
１つ以上のパーティション要素は、飲料原料チャンバ内の区域を互いに完全に分離するように、中心に位置する第１のフィルタから本体の周辺壁に接触するように延び得る。各別個の区域は、水性媒体の区域中への進入を可能にする、少なくとも１つの入口と、飲料の区域からの退出を可能にする、少なくとも一部の第１のフィルタとを備えているであろう。
【００６７】
一実施例では、４つのパーティションが、提供される。
【００６８】
有利なこととして、飲料原料チャンバを２つ以上の区域に分離することは、主要面積内の水性媒体および飲料原料の混合を集中させ、代替流動パターンを提供することによって、１つ以上の飲料原料のより良好な溶解をもたらし得る。
【００６９】
本開示のさらなる側面では、フィルタから流動狭窄部への流路は、形状が螺旋になるように構成され得る。例えば、螺線傾斜要素が、末端フィルタ（存在する場合、第２のフィルタ、または１つのフィルタのみが提供される場合、第１のフィルタ）と円筒形管との間の環状空間内に位置し得、飲料は、流動狭窄部への途中に環状空間を通して流動するように押し出される。螺旋傾斜要素は、飲料を円筒形管の周囲に螺旋移動させ、飲料内に追加の混合渦および旋回を生成する。有利なこととして、この流動パターンは、フィルタを通過しにくい場合がある、飲料原料の小さい、部分的に濡れた凝集塊を分解することに役立ち得る。追加の障害物、例えば、リブ、角等が、凝集塊の分解を補助するために、螺旋傾斜要素上に提供されることができる。
【００７０】
本開示のさらなる側面では、飲料原料チャンバは、複数のブリッスルを含み得る。ブリッスルは、有利なこととして、飲料原料チャンバを伴う流路を阻害するように作用し、１つ以上の飲料原料の乱流およびより良好な混合を助長することができる。ブリッスルは、第１のフィルタの周囲に配置され、それから間隔を置かれ得る。ブリッスルは、細長いプラスチックピンを備え得る。ブリッスルは、飲料原料チャンバの全高に延び得る。ブリッスルは、本体内に受け取られる第１のフィルタもまた備えている、内側部材の一部として一体的に形成され得る。
【００７１】
本開示のさらなる側面では、飲料原料チャンバを画定する本体は、飲料原料チャンバの外側壁の一部として１つ以上のローブを有し得る。１つ以上のローブは、（カートリッジの中心点から視認されると）平滑かつ凸状に湾曲し得る。ローブは、飲料原料チャンバへの入口開口の対間に提供され得る。有利なこととして、１つ以上のローブは、第１に、流入する水性媒体をより小さい断面流積に限定し、溶解を改良する改良された剪断力およびより高い流速をもたらすことによって、１つ以上の飲料原料の溶解を改良することができる。第２に、１つ以上のローブは、入口開口の対間に位置付けられると、飲料原料チャンバ内の「死容積」の量を減少させる傾向にある。「死容積」とは、水性媒体および／または飲料の循環流が到達しがたい飲料原料チャンバの容積の一部または部分を意味する。例えば、４つの等間隔、つまり、０°、９０°、１８０°、および２７０°に半径方向に向けられた入口開口を有する環状飲料原料チャンバでは、４５°、１３５°、２２５°、および３１５°における側壁付近の場所が、循環流によって到達されがたい「死容積」になる傾向にあることが見出されている。
【００７２】
本開示のさらなる側面では、飲料原料チャンバは、２つ以上の別個のチャンバを備え得、それらの各々は、異なる飲料原料を保持する。例えば、第１のチャンバは、砂糖または砂糖含有飲料原料を保持し得、第２のチャンバは、チョコレート含有飲料原料を保持し得る。各別個のチャンバは、水性媒体のチャンバ中への進入を可能にする、少なくとも１つの入口と、飲料のチャンバからの退出を可能にする、少なくとも一部の第１のフィルタとを備えているであろう。有利なこととして、そのような配置は、各飲料原料への入口開口のサイズおよび数ならびに濾過開口のサイズおよび数を調節するために使用されることができる。
【００７３】
本開示のさらなる側面では、飲料原料チャンバは、第１の条件で流入する水性媒体を受け取り、第２の条件で水性媒体を飲料原料チャンバの残りに排出する、専用流動調整チャンバを備え得る。第１および第２の条件は、第１および第２の流速、第１および第２の流動方向、ならびに第１および第２の流動組成物（すなわち、その場所における水、溶解された飲料原料、および／または溶解されていない飲料原料の相対量の観点からの流動の組成物）のうちの１つ以上のものを含み得る。例えば、流動調整チャンバは、比較的に低い流速、半径方向の流動方向、および純水の組成物の第１の条件を有する、流入する水性媒体を、比較的に高い流速、接線方向の流動方向、および１つ以上の飲料原料と混合された水の組成物を有する流動の第２の条件に調整するように角度付けられた壁を備え得る。
【００７４】
本開示のさらなる側面では、飲料原料チャンバは、最初に、１つ以上の飲料原料の床部に静止する、板部材を備え得る。板部材の使用は、飲料原料チャンバへの入口が飲料原料チャンバの底部に、またはそれに向かって位置する、特定の用途を見出す。使用時、１つ以上の飲料原料が、板部材の真下に漸増的に溶解されるにつれて、（飲料原料チャンバ内で自由に移動可能であり得る）板部材の重量は、飲料原料チャンバ内のより上層の溶解されていない飲料原料を、流入する水性媒体の経路へと下向きに押し出す。板部材は、使用時、板部材の上下に水性媒体および／または飲料の循環を可能にするための開口を備え得る。
【００７５】
本開示のさらなる側面では、飲料原料チャンバは、回転可能ミキサブレードアセンブリを含み得る。回転可能ミキサブレードアセンブリは、回転可能ミキサブレードアセンブリが飲料原料チャンバ内で回転するにつれて、粉末化飲料原料の凝集を分解するように作用する、１つ以上のベーンもしくはブレードを備え得る。
【００７６】
本開示のさらなる側面では、飲料原料チャンバは、飲料原料チャンバ内に垂直渦を誘発するように向けられる、１つ以上のバッフルを備え得る。
【００７７】
上記の実施形態のまたは側面のいずれかでは、第１のフィルタは、複数の第１の濾過開口を備え得、第２のフィルタは、存在する場合、複数の第２の濾過開口を備え得、第１および／または第２の濾過開口の限界寸法（最小寸法、例えば、幅）は、０．４〜０．６ｍｍ、好ましくは、０．５ｍｍであり得る。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
本開示の実施形態が、ここで、付随の図面を参照して、実施例としてのみ説明される。
【図１】図１は、内部詳細を示すために密封ラミネートが省略された、本開示による、カートリッジの第１の実施形態の斜視図である。
【図２】図２は、図１のカートリッジの内側部材の斜視図である。
【図３】図３は、別の角度からの図２の内側部材の斜視図である。
【図３ａ】図３ａは、図３の一部の拡大図である。
【図４】図４は、図２の内側部材の断面図である。
【図５】図５は、図１のカートリッジの平面図である。
【図６】図６は、密封ラミネートが取り付けられた、図１のカートリッジの断面図である。
【図７】図７は、図１のカートリッジ内で使用するための代替内側部材の斜視図である。
【図８】図８は、図７の内側部材の断面図である。
【図９】図９は、内部詳細を示すために密封ラミネートが省略された、本開示による、カートリッジのさらなる実施形態の斜視図である。
【図１０】図１０は、図９のカートリッジの内側部材の斜視図である。
【図１１】図１１は、図９のカートリッジの平面図である。
【図１２】図１２は、比較カートリッジの斜視図である。
【図１３】図１３は、本開示の別の例示的カートリッジの斜視図である。
【図１４】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図１４ａ】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図１４ｂ】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図１５】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図１６】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図１７】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図１８】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図１９】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図２０】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図２１】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図２２】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図２３】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図２４】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図２５】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図２６】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図２７】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図２８】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図２９】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図３０】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図３１】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【図３２】図１４−３２は、本開示のさらなる側面を具現化するカートリッジの図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７９】
以下の説明では、本開示は、飲料を形成するためのカートリッジ（別様に飲料カプセルとしても公知である）、特に、好ましくは、家庭環境において、様々な飲料タイプのうちの１つを要求に応じて分注するための飲料調製システムとともに使用され得る、密封されたマシン挿入可能カートリッジであるカートリッジを参照して、実施例として例証される。
【００８０】
図１−６は、本開示による、カートリッジ１の第１の実施形態を示す。明確化のために、カートリッジ１は、カートリッジ１の特徴がより容易に見られ得るように、いかなる飲料原料も含まないで例証される。しかしながら、使用に先立って、および組立中、カートリッジ１は、その中に１つ以上の飲料原料を受け取り、次いで、以下に説明されるであろうような、および図６に示されるような蓋５を用いて密封されるであろう。
【００８１】
カートリッジ１は、概して、本体２と、内側部材３と、蓋５とを備えている。本体２、内側部材３、および蓋５は、組み立てられ、カートリッジ１を形成する。
【００８２】
本体２は、概して、その内部に飲料原料チャンバ６を画定するカップ形状チャンバを備え得る。本体２は、湾曲した側壁２１と、閉鎖された上面２９と、開放底部３０とを有し得、開放底部３０は、周縁４６と、周縁４６から半径方向に外向きに延びるフランジ４２とによって包囲される、本体２の開口部を画定する。加えて、本体２はさらに、容器の内壁４３とフランジ４２との間に随意の環状隙間空間４４を画定し得る。この場合では、内壁４３の自由縁が、周縁４６を画定し得る。本体２の閉鎖された上面２９は、図６に示されるように、中心に位置する円筒形孔４０を備え得、円筒形孔４０は、本体２の外面に窪みを形成する。円筒形孔４０の閉鎖された端部は、円筒形孔４０と比較して狭い直径の円筒形延長部２４を備え得、その機能が、以下にさらに説明されるであろう。
【００８３】
カートリッジ１はさらに、図６に示されるように、入口点１３と、出口点１４とを備えている。入口点１３および出口点１４は、使用時に水等の水性媒体がカートリッジ１に進入するための入口の場所と、分注中に飲料がカートリッジ１から脱出するための出口の場所とを画定する。好ましくは、入口および出口は、最初に、蓋５によって密封され、したがって、入口点１３および出口点１４は、単に、使用時に穿刺、切断、または別様に開放されるべき蓋５の事前決定されたエリアである。例えば、手動で、または飲料調製マシンによって除去され得る、弁要素または引き剥がし要素の形態の入口および出口の代替形態が、提供され得る。
【００８４】
カートリッジ１の本体２は、概して、円形またはディスク形状であり、カートリッジ１の直径は、その高さを上回り得る。典型的には、本体２の全径は、７４．５ｍｍ±６ｍｍであり、全高は、２９ｍｍ±３ｍｍである。典型的には、組み立てられたときに飲料原料を受け取ることが可能なカートリッジ１の内部容積は、最大５５ｍｌである（但し、内部容積が飲料原料で最大容積まで充填されることは要求されない）。本体２の直径は、閉鎖された上面２９から底部３０への湾曲した側壁２１の広がりの結果として、底部３０における直径と比較して、閉鎖された上面２９において小さくあり得る。
【００８５】
本体２は、湾曲した側壁２１に隣接し、入口点１３と整列させられる入口チャンバ３２を備え得る。入口チャンバ３２は、噴射スロット３３を１つの側面に有する円筒形壁構造を備え、噴射スロット３３は、水性媒体が飲料原料チャンバ６の周囲を勢いよく循環するように、使用時、入口点１３から入口チャンバ３２に進入する水性媒体を飲料原料チャンバ６中に噴射するように構成される。噴射スロット３３は、細長いスロットまたはスリットであり得る。好ましくは、噴射スロット３３は、水性媒体が飲料原料チャンバ６の半径方向から４５℃を上回る角度、好ましくは、９０℃で飲料原料チャンバ６に進入するように向けられる。
【００８６】
内側部材３は、本体２内に位置する。内側部材３は、本体２に接続され、搭載フランジ５０と、第１のフィルタ８と、第２のフィルタ９と、流動狭窄部と、排出口１２とを備えている。内側部材３は、内側部材３の中心軸が、本体２の中心軸と一致し、それに整列させられるように、本体２内の中心に位置し得る。搭載フランジ５０は、例えば、超音波溶接によって、本体２の閉鎖された上面２９の内面に接続され得る。組立時、内側部材３は、図６に示されるように、本体２の閉鎖された上面２９と蓋５との間に及ぶ。蓋５は、以下に説明されるであろうように、内側部材３の遠位周縁と本体２とに密封される。
【００８７】
内側部材３が本体２内の所定の位置にある状態で、分注に先立って飲料原料を保持する飲料原料チャンバ６は、本体２の湾曲した側壁２１と内側部材３との間に延びる、環状チャンバの形態をとる。
【００８８】
内側部材３は、単一の一体成型品として形成され得る。
【００８９】
図２−４に示されるように、第１のフィルタ８は、搭載フランジ５０から延び、内側部材３の外面を形成する第１の円筒形フィルタ壁８１を画定する、管状部材の形態をとり得る。第１の円筒形フィルタ壁８１は、搭載フランジ５０からの遠位端に、複数の第１の濾過開口８２を提供される。
【００９０】
第２のフィルタ９は、第１の円筒形フィルタ壁８１内に配置され、第２の円筒形フィルタ壁９１の形態をとる。第２の円筒形フィルタ壁９１は、第２の円筒形フィルタ壁９１を第１の円筒形フィルタ壁８１に接合する横方向接続フランジ１７から延びる。第２の円筒形フィルタ壁９１は、搭載フランジ５０からの遠位端に、複数の第２の濾過開口９２を提供される。
【００９１】
図４に示されるように、横方向接続フランジ１７は、その下面上に、第１の円筒形フィルタ壁８１と第２の円筒形フィルタ壁９１との間に延びる複数の半径方向補剛リブ６０を提供され得る。加えて、さらに半径方向に内向きに、横方向接続フランジ１７は、その下面上に、第２の円筒形フィルタ壁９１と、排出口１２を包囲する円筒形管１６との間に延びる複数の半径方向補剛リブ６２を提供され得る。さらに半径方向に内向きに、横方向接続フランジ１７は、その下面上に、円筒形管１６と排出口１２の基部との間に延びる、複数の半径方向補剛リブ６３を提供され得る。
【００９２】
図３および３ａに示されるように、横方向接続フランジ１７はまた、その上面上に、第１の円筒形フィルタ壁８１と円筒形壁６６との間に延びる複数の半径方向補剛リブ６４を提供され得、円筒形壁６６は、第２の円筒形フィルタ壁９１と整列させられるが、第２の円筒形フィルタ壁９１の方向から反対方向に、横方向接続フランジ１７から上向きに延びる。言い換えると、円筒形壁６６と第２の円筒形フィルタ壁９１とは、横方向接続フランジ１７の反対側に置かれている。
【００９３】
加えて、さらに半径方向に内向きに、横方向接続フランジ１７は、その上面上に、円筒形管６６と、排出口１２の上端を包囲する円筒形周縁２０との間に延びる複数の半径方向補剛リブ６５を提供され得る。
【００９４】
第１の濾過開口８２および第２の濾過開口９２は、好ましくは、第１の円筒形フィルタ壁８１および第２の円筒形フィルタ壁９１の円周方向において比較的に細く、それらの縦方向において比較的に長い、スロットとして形成される。スロットは、少なくとも０．５ｍｍ、好ましくは、０．５〜２ｍｍの範囲内の寸法を有する飲料原料粒子を濾過するように構成され得る。第１の円筒形フィルタ壁８１および第２の円筒形フィルタ壁９１のスロットの限界寸法（最小寸法、例えば、幅）は、望ましくない背圧の実質的な増加を伴わずに、より大きい粒子を捕捉するが、飲料原料チャンバ６からの飲料の流動を可能にするために、０．４〜０．６ｍｍ、好ましくは、０．５ｍｍであり得る。スロットは、第１の円筒形フィルタ壁８１および第２の円筒形フィルタ壁９１の各々の自由縁（すなわち、周縁）から延び得る。第１の円筒形フィルタ壁８１におけるスロットは、３．０ｍｍ長であり得る。第２の円筒形フィルタ壁９１におけるスロットは、１．８ｍｍ長であり得る。
【００９５】
第１のフィルタ８および第２のフィルタ９は、飲料、水性媒体、または飲料原料のいずれも、第１の濾過開口８２および第２の濾過開口９２以外、第１のフィルタ８および第２のフィルタ９を通過しないように、各々、プラスチック材料等の剛体の非透過性の材料から形成され得る。
【００９６】
図２に示されるように、第２の円筒形フィルタ壁９１は、第１の円筒形フィルタ壁８１内に配置される。第１のフィルタ８および第２のフィルタ９は両方とも、内側部材３の一体部品として形成され得るが、第２のフィルタ９は、このように第１のフィルタ８の下流に配置され、それから間隔を置かれる。第１の円筒形フィルタ壁８１および第２の円筒形フィルタ壁９１は、互いに同心円状に配置され、さらに、組み立てられると、本体２の中心軸を中心とし得る。
【００９７】
内側部材３の排出口１２は、飲料をカートリッジ１の出口点１４に向かって導くために配置される。図６に例証されるように、出口点１４は、カートリッジ１の中心軸に、またはその近傍に提供され得る。排出口１２は、横方向接続フランジ１７から内側部材３の長さに沿って途中まで延びる、円筒形管１６によって包囲され得る。排出口１２および円筒形管１６は、第２の円筒形フィルタ壁９１内に同心円状に配置され得る。したがって、好ましくは、第１の円筒形フィルタ壁８１、第２の円筒形フィルタ壁９１、円筒形管１６、および排出口１２は全て、互いに同心円状に配置され、カートリッジ１の中心軸を中心とする。
【００９８】
環状空間１８が、第２の円筒形フィルタ壁９１の内面と円筒形管１６の外面との間に画定される。円筒形管１６は、いずれの開口部も提供されず、その壁を横断する流体の通過を可能にしない。代わりに、環状空間１８と排出口１２との間の流体連通は、図３−５に示されるようなチャネル１９によって提供される。チャネル１９は、第２の濾過開口９２の近傍から、横方向接続フランジ１７を通り抜けて、カートリッジ１の中心軸に平行に延びる排気筒のような通路を画定する。チャネル１９は、横方向接続フランジ１７の下側で、第２の円筒形フィルタ壁９１と円筒形管１６との間に延び、横方向接続フランジ１７の上側で、円筒形壁６６と円筒形周縁２０との間に延びる、２つの湾曲した壁１９ａおよび１９ｂによって画定される。２つの湾曲した壁１９ａおよび１９ｂの下端は、チャネル１９の進入点６７を形成するように、第２の円筒形フィルタ壁９１および円筒形管１６の周縁にまでは至らない。チャネル１９の上端におけるチャネル１９の退出点は、以下にさらに説明されるであろうような流動狭窄部と流体連通する。
【００９９】
カートリッジ１は、例えば、エダクタの形態である、空気を飲料中に混入させるための手段を提供され得る。本明細書で使用される場合、エダクタという用語は、飲料の噴射を形成するための開口の形態の流動狭窄部、または類似する構造の使用を指し、開口は、空気入口２７および拡張チャンバの上流の飲料流路内に位置し、該開口は、拡張チャンバ中に噴射する飲料の噴射をもたらし、空気を空気入口２７を通して引き込ませ、複数の泡として飲料流内に混入させる低圧区域を空気入口２７の近傍にもたらすように配置される。
【０１００】
図１−６の第１の実施形態では、流動狭窄部は、第２のフィルタ９の下流、つまり、第２の円筒形フィルタ壁９１の下流に配置される。図３、３ａ、および６に示されるように、円筒形周縁２０は、排出口１２への入口を包囲する。内向きに向けられた肩部２６が、円筒形周縁２０のすぐ内側に提供される。円筒形周縁２０の円周周囲の一点において、スロット２５が、提供され、スロット２５は、円筒形周縁２０の上縁から、内向きに向けられた肩部２６の高度をわずかに下回る点に延びる。図６に示されるように、カートリッジ１が組み立てられると、本体２の円筒形延長部２４は、円筒形周縁２０内に置かれ、内向きに向けられた肩部２６に対して静止する。円筒形延長部２４は、スロット２５の上端の遮断を含め、排出口１２の入口を実質的に遮断する。円筒形周縁２０内のスロット２５は、内向きに向けられた肩部２６の高度を下回って延びているので、飲料の噴射を形成するための開口は、開放されたままであり、円筒形周縁２０を通して流路を提供する。したがって、組立時、スロット２５は、本体２とともに、結果として生じる開口の形態の流動狭窄部を画定する。結果として生じる開口は、０．６５ｍｍ×１．００ｍｍの寸法であり、断面積は０．６５ｍｍ２であり得る。
【０１０１】
好ましくは、スロット２５の場所は、図３ａに示されるように、チャネル１９の退出点と整列させられる。
【０１０２】
図３ａに示されるように、空気入口２７は、スロット２５の部分的閉鎖からもたらされる開口のすぐ下流に位置する。空気入口２７は、丸形孔を備え得るが、例証される実施形態では、排出口１２の上側部分内の横方向接続フランジ１７の上方の点と、円筒形管１６と排出口１２との間の横方向接続フランジ１７の下方の隙間空間との間に気体連通を提供するように、横方向接続フランジ１７を通り抜けて延びる細長いスロットを備えている。好ましくは、空気入口２７は、スロット２５と円周方向に整列させられる。空気入口２７は、スロット２５と一直線に形成されるテーパ状チャネル７０内に提供される。テーパ状チャネル７０は、床部と、辺縁７２に向かって収束する２つの側壁とを備えている。空気入口２７は、円筒形周縁２０に隣接するテーパ状チャネル７０の根元に向かって位置し得る。
【０１０３】
排出口１２の上端はまた、横方向接続フランジ１７から上向きに延び、排出口１２の退出孔の口部を包囲する、複数の直立突出部７１を提供され得る。
【０１０４】
第１の円筒形フィルタ壁８１の直径は、飲料原料チャンバ６の内径と比較して、比較的に大きくあり得る。例えば、第１の円筒形フィルタ壁８１の直径は、２９ｍｍであり得、飲料原料チャンバ６の最大内径は、５７ｍｍであり得る。したがって、各側方の結果として生じる環状飲料原料チャンバ６は、図６に示されるように、１４ｍｍの幅ｗおよび２９ｍｍの高さｈを有する。したがって、飲料原料がカートリッジ１中に充填されることを可能にする隙間空間が、提供され、飲料原料の局所床部厚さは、飲料原料の局所床部幅の約２倍である。
【０１０５】
蓋５は、複合材料から形成され得る。複合材料は、アルミニウム層を備え得る。複合材料は、１つ以上のポリマー層、例えば、ポリプロピレン層および／またはポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）層を備え得る。
【０１０６】
本体２に密封されると、蓋５は、本体２のフランジ４２とともにシールを形成し、入口チャンバ３２の周縁とのシールも形成する。加えて、蓋５は、内側部材３の遠位端、すなわち、第１の円筒形フィルタ壁８１、第２の円筒形フィルタ壁９１、および円筒形管１６の自由縁によって形成される周縁に密封される。
【０１０７】
カートリッジ１は、飲料原料チャンバ６内に１つ以上の飲料原料を含み得る。本開示のカートリッジ１は、１つ以上の飲料原料が、１つ以上の可溶性飲料原料である、特定の用途を見出す。例えば、１つ以上の飲料原料は、１つ以上の粉末化飲料原料を備え得る。１つ以上の飲料原料は、不溶性粒子または可溶性低減粒子、例えば、ココア粉末または粗粉砕されたスパイス（例えば、シナモン）を含む粉末混合物を備え得る。例示的飲料原料の非包括的リストは、チョコレート粉末、ミルク粉末、クリーム、可溶性コーヒー、果物および野菜粉末、香料、香草、および限定されないが、シナモン、ショウガ、カルダモン等を含む部分／粗粉砕されたスパイスを含む。
【０１０８】
使用時、密封されたカートリッジ１は、カートリッジ１から飲料（または飲料部分）を分注するために、飲料調製マシン内に挿入されるか、または別様に結合される。分注サイクルの動作中、例えば、飲料調製マシンの要素による蓋５の穿刺によって、入口が、入口点１３に形成され、出口が、出口点１４に形成される。入口点１３を出口点１４に結合し、以下で高温の水として例示されるであろう、水性流体が通過し得る飲料流路が、次いで、画定されることができる。飲料流路は、本体２、内側部材３、および蓋５の間の空間的相互関係によって画定される。
【０１０９】
飲料流路は、順に、入口点１３から、入口チャンバ３２を通り、噴射スロット３３から、環状飲料原料チャンバ６の周囲に、第１の円筒形フィルタ壁８１の第１の濾過開口８２を通り、第２の円筒形フィルタ壁９１の第２の濾過開口９２を通り、環状空間１８中に、チャネル１９中へ上に、エダクタの開口を通り、エダクタの空気入口２７の上を通って、排出口１２中に入り、最後に、出口点１４に到着する。飲料は、出口点１４における出口から、好適な容器中に排出され得る。
【０１１０】
噴射スロット３３の向きは、環状飲料原料チャンバ６に進入する高温の水を、潜在的には多くの回数、内側部材３の周囲に旋回および循環させる。その際、高温の水は、可溶性飲料原料をより良好に溶解することが可能である。特に、噴出スロット３３からの高温の水の噴射の勢いのある性質および環状飲料原料チャンバ６の全円周周囲の高温の水の循環は、カートリッジ１内の可溶性飲料原料の任意の凝集を分解することに役立つ。さらに、理論に拘束されるわけではないが、飲料原料の局所床部厚さが、飲料原料の局所床部幅の１．５〜２．２倍である構成は、第１に、循環する水を比較的に狭い環状容積に限定し、飲料原料チャンバ６内に水のより高い速度の維持をもたらすことによって、第２に、水に直接さらされ得る、より広い飲料原料の円周表面積を提供することによって、可溶性飲料原料の凝集の分解を補助すると考えられる。
【０１１１】
理論に拘束されるわけではないが、可溶性飲料原料の分散および溶解は、水によって接触させられる場合に濡れた可溶性飲料原料の粉末塊を分解するように加えられる剪断応力によって駆動されると理解される。飲料原料チャンバ６の内径と比較して比較的に大きくあり得る第１の円筒形フィルタ壁８１の使用によって、水の剪断率は、増加され得、それによって、濡れた飲料原料混合物の粉末塊に加えられる剪断応力は、増加され、可溶性飲料原料のより良好な溶解をもたらすことができる。３〜２ｍｍ２の入口面積および０．６〜１．２バールの圧力における動作に対して、試験システム内のポンプは、入口点１３に５．５〜３．６ｍｌ／秒の流量をもたらすことが見出された。入口点１３を通した流体の速度Ｖは、０．９〜１．８ｍ／秒の範囲内であった。飲料原料チャンバの環状幅が９．５ｍｍである場合、入口速度をこの間隙で除算すると、チャンバ内に加えられる剪断率の推定値は、９５〜１９０  ｌ／秒である。
【０１１２】
高温の水および溶解された飲料原料からこのように形成された飲料は、次いで、飲料原料チャンバ６から、第１の円筒形フィルタ壁８１の第１の濾過開口８２を、次いで、間隔を置かれた第２の円筒形フィルタ壁９１の第２の濾過開口９２を通して通過することが可能である。第１および第２の濾過開口８２、９２は、飲料から、飲料原料内に存在していた可能性のある任意の不溶性粒子、およびまた、何らかの理由から粒子が分注サイクル中に溶解されない、低減された可溶性を有する粒子を濾過するように作用する。
【０１１３】
したがって、第１のフィルタ８は、飲料原料チャンバ６からの退出口を画定し、第２のフィルタ９は、カートリッジ１の濾過性能を改良する二次フィルタを形成する。第２の濾過開口９２のサイズは、第１の濾過開口８２のサイズよりも小さくあり得、したがって、第１のフィルタ８は、「粗い」フィルタとして作用し、第２のフィルタ９は、「微細な」フィルタとして作用する。
【０１１４】
第１および第２の円筒形フィルタ壁８１、９１の円周の大部分の周囲にそれぞれ配置されるべき第１および第２の濾過開口８２、９２を提供することによって、カートリッジ１の分注性能は、第１および第２の円筒形フィルタ壁８１、９１がそれらの上流側に粒子を保持および抑止する場合でさえも維持される。これは、２つの理由からであり得る。第１に、第１のフィルタ８および第２のフィルタ９の比較的に広い表面積（それらが円周の大部分の周囲に延びるため）は、いくつかの濾過開口８２、９２が十分に遮断された状態であっても、他の濾過開口８２、９２が存在し、カートリッジ１内に高すぎるレベルの背圧を生成することなく、適正な飲料の通過流を可能にすることを意味する。第２に、特に、第１のフィルタ８の円筒形形状は、第１の濾過開口８２によって抑止された濾過粒子が、環状飲料原料チャンバ６内を循環する高温の水／飲料混合物によって、第１のフィルタ８から「洗い落とされる」傾向にあり、したがって、濾過された粒子は、第１の濾過開口８２に対して閉じ込められたままではなく、循環する流体流動中に戻るように運搬される傾向にあることを意味する。
【０１１５】
特定の利点は、第１のフィルタ８および第２のフィルタ９が、所望される事前決定されたサイズよりも大きい飲料原料粒子が流動狭窄部に到達することを防止し、流動狭窄部がそのような粒子によって部分的または完全に遮断されることを防止することである。
【０１１６】
飲料原料チャンバ６内に集まる飲料の背圧は、圧力下の飲料を、第１のフィルタ８、第２のフィルタ９、環状空間１８を通して、チャネル１９上に押し出す。飲料は、次いで、エダクタを通過する。その際、飲料の噴射は、空気入口２７の上を通る。その結果、空気が空気入口２７を通して吸い上げられるにつれて、空気が、多数の小気泡の形態で飲料流中に混入される。開口から噴出する飲料の噴射は、排出口１２の上側部分内を乱された状態で流れ、直立突出部７１との衝突は、飲料内の泡サイズを修正することに役立つ。飲料は、次いで、排出口１２の退出孔に沿って下向きに出口に漏斗状に流れ、飲料は、カップ等の容器中に排出され、気泡が、所望される泡立った外観を形成する。
【０１１７】
種々の修正が、本開示の範囲から逸脱することなく、上記に説明されるような本開示のカートリッジ１に成され得る。本説明の以下の節では、文脈が別様に明示的に記載しない限り、単独または任意の組み合わせで成され得る、いくつかの修正および代替が、説明される。以下では、変更のみが、詳細に説明される。他の点では、カートリッジ１は、上記に説明される通りである。以下の説明では、同様の番号は、同様の特徴および構成要素に対して使用される。
【０１１８】
図７−８は、上記に説明されるような本体２とともに使用され、カートリッジ１０１のさらなる実施形態を形成し得る、内側部材１０３の代替形態を示す。内側部材１０３は、これが第２の流動狭窄部を備え、第２の空気入口１２７が横方向接続フランジ１７内に提供されるという点を除いて、上記に説明される内側部材３と類似する。第２の流動狭窄部および第２の空気入口１２７は、流動狭窄部および空気入口２７と同一の形態を有する。いずれの場合でも、エダクタの結果として生じる開口のサイズは、第１の実施形態と比較して半分のサイズである（各開口は、０．６５ｍｍ×０．５ｍｍ＝０．３３ｍｍ２の断面積を有する）。したがって、２つのエダクタ開口の組み合わせられた開放面積は、第１の実施形態の単一エダクタ開口の開放面積と同一である。
【０１１９】
第２の空気入口１２７は、第２の流動狭窄部と円周方向に整列させられる。加えて、第２の空気入口１２７および第２の流動狭窄部は、環状フランジ１７の円周周囲の空気入口２７および第１の流動狭窄部から間隔を置かれる。好ましくは、それらは、図８に示されるように、空気入口２７および流動狭窄部１０と正反対に位置し得る。
【０１２０】
別の差異は、第２の円筒形フィルタ壁９１が、横方向接続フランジ１７からではなく、搭載フランジ５０から直接延びることである。したがって、本実施形態における横方向接続フランジ１７は、第２の円筒形フィルタ壁９１から半径方向に内向きにのみ延びる。結果として、第１の円筒形フィルタ壁８１と第２の円筒形フィルタ壁９１との間の半径方向補剛リブ１６０は、上記に説明される第１の実施形態よりも高い。
【０１２１】
チャネル１９だけではなく、第２のチャネル１１９が、環状空間１８と排出口１２との間に流体連通を提供するために提供される。第２の流動狭窄部は、環状空間１８から排出口１２に２つの流路が画定されるように、第２のチャネル１１９の下流に配置され、第１の流路は、チャネル１９を通過し、これは、ここでは第１のチャネルおよび第１の流動狭窄部を形成し、第２の流路は、第２のチャネル１１９および第２の流動狭窄部を通過する。
【０１２２】
第２の流動狭窄部は、環状フランジ１７の円周周囲の第１の流動狭窄部から間隔を置かれるので、使用時、第１の流動狭窄部および第２の流動狭窄部から出現する飲料の噴射は、排出口１２の上側部分内で衝突し、飲料の改良された混合および泡立ちをもたらす。好ましい配置では、２つのエダクタが互いに正反対であり、飲料の噴射は、実質的に正面から互いに激突する。第２の流動狭窄部を含むことは、使用時のカートリッジ１０１内の背圧低減をもたらすことが見出されている。
【０１２３】
使用時、飲料原料チャンバ６内に集まる飲料の背圧は、上記に説明されるように、圧力下の飲料を、第１のフィルタ８および第２のフィルタ９を通して押し出す。飲料の流動は、次いで、２つの流動に分離し、第１の流動は、第１のチャネル１９および第１の流動狭窄部を通過し、第２の流路は、第２のチャネル１１９および第２の流動狭窄部を通過し、各流動狭窄部から排出口１２の上端中に噴射として出現する。飲料の第１の噴射は、第１の流動狭窄部から出現し、空気入口２７の上を通過する。飲料の第２の噴射は、第２の流動狭窄部から出現し、第２の空気入口１２７の上を通過する。その結果、空気が空気入口２７、１２７を通して吸い上げられるにつれて、空気が、多数の小気泡の形態で両方の飲料流中に混入される。２つの噴射は、出口に下向きに漏斗状に流れる前に、排出口１２内で衝突する。
【０１２４】
図９−１１は、上記に説明される本体２または以下に説明される修正された本体２０２とともに使用され、カートリッジ２０１のさらなる実施形態を形成し得る、内側部材２０３の別の代替形態を示す。
【０１２５】
前述のように、カートリッジ２０１は、入口チャンバ３２を備えている。しかしながら、入口チャンバ３２は、飲料原料チャンバ６と直接連通する噴射スロット３３を提供されない。むしろ、入口チャンバ３２は、環状隙間空間４４と連通する、対向するスロット１３３を提供される。加えて、内壁４３は、図９に示されるように、飲料原料チャンバ６の両側に配置される、入口２１３の対を提供される。入口２１３の対は、互いに正反対であり得、内壁４３における小スロットの形態であり得る。
【０１２６】
カートリッジ２０１はさらに、内側部材２０３の代替形態を備えている。内側部材２０３は、フィルタ２０８と、第１の流動狭窄部と、第２の流動狭窄部と、排出口１２とを備えている。フィルタ２０８は、飲料原料チャンバ６からの退出口を画定する。フィルタ２０８は、上記に説明される第１のフィルタ８と同一の機能を実施する。本実施形態では、いかなる第２のフィルタも存在しない。第１の流動狭窄部および第２の流動狭窄部は、フィルタ２０８の下流に配置される。
【０１２７】
フィルタ２０８は、その中に位置する複数の濾過開口２８２を有する、円筒形フィルタ壁２８１を備えている。円筒形フィルタ壁２８１は、濾過開口２８２を備えている管状部材の形態である。濾過開口２８２は、好ましくは、円筒形フィルタ壁２８１の円周方向において比較的に細く、その縦方向において比較的に長い、スロットとして形成される。スロットは、少なくとも０．５ｍｍ、好ましくは、０．５〜２ｍｍの範囲内の寸法を有する飲料原料粒子を濾過するように構成され得る。円筒形フィルタ壁２８１のスロットの限界寸法（最小寸法、例えば、幅）は、望ましくない背圧の実質的な増加を伴わずに、より大きい粒子を捕捉するが、飲料原料チャンバ６からの飲料の流動を可能にするために、０．４〜０．６ｍｍ、好ましくは、０．５ｍｍであり得る。スロットは、円筒形フィルタ壁２８１の自由縁（すなわち、周縁）から延び得る。円筒形フィルタ壁２８１におけるスロットは、３．０ｍｍ長であり得る。
【０１２８】
内側部材２０３の排出口１２および円筒形管１６は、前述のように、円筒形フィルタ壁２８１内に配置され、横方向接続フランジ１７によってフィルタ壁２８１に接続される。
【０１２９】
環状空間２１８が、円筒形フィルタ壁２８１の内面と円筒形管１６の外面との間に画定される。環状空間２１８と排出口１２との間の流体連通が、チャネル１９によって提供され、これは、ここでは上記に説明される実施形態のような第１のチャネルおよび第２のチャネル１１９を形成する。第１の流動狭窄部、第２の流動狭窄部、および排出口１２の配置は、内側部材１０３に関して説明される通りである。
【０１３０】
円筒形フィルタ壁２８１の直径は、上記に説明される実施形態の第１の円筒形フィルタ壁８１のそれよりも小さくあり得る。例えば、円筒形フィルタ壁２８１の直径は、１８．５ｍｍであり得る。前述のように、飲料原料チャンバ６の最大内径は、５７ｍｍであり得る。したがって、各側方の結果として生じる環状飲料原料チャンバ６は、１９ｍｍの幅ｗおよび２９ｍｍの高さｈを有する。したがって、飲料原料がカートリッジ１中に充填されることを可能にする隙間空間が、提供され、飲料原料の局所床部厚さは、飲料原料の局所床部幅の約１．５倍である。
【０１３１】
カートリッジ２０１の使用は、以下に説明される差異を除いて、内側部材１０３を含む、カートリッジ１０１に関して上記に説明されるものと同一である。
【０１３２】
高温の水の入口チャンバ３２中への噴射時、水は、入口２１３の対に到達するまで、対向するスロット２３３を通して、環状隙間空間４４中を通過する。水は、次いで、内側部材２０３に向かって半径方向に飲料原料チャンバ６中に噴射されるように方向転換させられる。水は、内側部材２０３に激突し、次いで、跳ね返り、環状飲料原料チャンバ６内に循環パターンを設定する。前述のように、環状飲料原料チャンバ６内の高温の水の通過は、可溶性飲料原料を溶解するように作用する。
【０１３３】
環状飲料原料チャンバ６内に集まる飲料の背圧は、圧力下の飲料を、フィルタ２０８を通して押し出す。飲料は、環状空間２１８中に直接通過する。飲料の流動は、内側部材１０３のように、次いで、２つの流動に分離し、第１の流動は、第１のチャネル１９および第１の流動狭窄部を通過し、第２の流路は、第２のチャネル１１９および第２の流動狭窄部を通過する。その後、分注は、先に説明される通りである。
【０１３４】
留意されるように、上記に説明される修正および代替は、説明される実施形態において上記に明示的に言及されるそれらの組み合わせにおいてのみではなく、単独または任意の組み合わせにおいて成され得る。例えば、以下の機能化される実施例のいくつかにおいて利用されるように、本開示によるカートリッジの実施形態は、（噴射スロット３３を有する）図１の本体２を、濾過開口２８２を有する単一円筒形フィルタ壁２８１と単一エダクタとを有する、（例証されない）内側部材と組み合わせ得る。または、別の実施例では、カートリッジは、（対向するスロット１３３を有する）図９の本体２０２を、濾過開口２８２を有する単一円筒形フィルタ壁２８１と単一エダクタとを有する、（例証されない）内側部材と組み合わせ得る。
【０１３５】
（実施例）
以下の実施例では、カートリッジが、調製され、次いで、約８５℃の高温の水を使用して飲料マシン内に分注された。
各試験では、同一の組成物の飲料原料が、使用され、これは、以下を含む従来の可溶性チョコレート飲料原料混合物であった。
【０１３６】
砂糖（約４５〜５０％）
ココア粉末（約５〜１０％）
全脂粉乳（約５〜１０％）
スキムミルク粉末（約１５〜２５％）
ホエイ粉末（約０〜１５％）
クリーマ（０〜１０％）
残量は、香料等の他の少量原料である（＜１％）。
【０１３７】
全ての場合において、可溶性粉末チョコレート飲料原料混合物は、２５〜３３ｇに及ぶ充填重量においてカートリッジ中に装填された。カートリッジは、次いで、蓋５を用いて密封された。カートリッジは、２４０Ｖで起動するＴａｓｓｉｍｏ（登録商標）Ｔ−２０／Ａｍｉａ飲料調製マシン内に分注された。分注中、「抽出」段階および「パージ」段階中のピーク圧力が、測定および記録された。「抽出」段階は、大量の高温の水が、カートリッジ中に噴射され、飲料原料と混合し、容器中に向けられる、分注サイクルの期間である。「パージ」段階は、「抽出」段階に続き、カートリッジから容器中に液体を可能な限り押し出すために、カートリッジを通した噴射流を伴う（但し、一部の残留水もまた、存在し得る）。飲料分注の終了時、容器中に送達された飲料重量および濡れたカートリッジの重量が、記録された。最後に、濡れたカートリッジが、約１０３〜１０５℃のオーブン内に３時間にわたって、または全ての水が蒸発するまで投入された。乾燥残留物のグラムが、乾燥カートリッジの重量測定によって測定され、次いで、カップ内の固体％が、計算され、カップ内の収率％として表された。全ての試験は、１００回繰り返され、各カートリッジタイプに関する結果が、平均化された。
【０１３８】
結果の要約が、以下の表１に示される。
【０１３９】
実施例１に対して、図９に示されるものと同一タイプの本体２０２を有し、内側部材３０３は、直径１８．５ｍｍの円筒形壁３８１を有し、大きい開口３８２（濾過開口ではない）を提供され、単一エダクタを有する、図１２に示されるようなカートリッジの比較実施例が、使用された。飲料原料の充填重量は、３３ｇである。
【０１４０】
実施例２に対して、図９に示されるものと同一タイプの本体２０２を有し、内側部材４０３は、直径１８．５ｍｍの単一円筒形フィルタ壁２８１を有する点において、図１０に示されるような内側部材２０３に類似するが、単一エダクタのみを有する、図１３に示されるようなカートリッジが、使用された。充填重量は、３３ｇである。
【０１４１】
実施例３に対して、図１に示されるような本体２を備え、内側部材は、直径２９ｍｍの単一円筒形フィルタ壁を有し、濾過開口および単一エダクタを有するカートリッジが、使用された。充填重量は、２５ｇである。
【０１４２】
実施例４に対して、図１に示されるような本体２を備え、図７および８に示されるような内側部材１０３は、その中に濾過開口を有する第１および第２の円筒形フィルタ壁８１、９１を有し、第１の円筒形フィルタ壁８１は、２９ｍｍの直径を有するカートリッジが、使用された。充填重量は、２５ｇである。
【０１４３】
実施例５に対して、実施例２と同一であるカートリッジが、使用されたが、充填重量は、２６ｇであった。
【０１４４】
各実施例では、カートリッジは、蓋を用いて密封される。
【０１４５】
【表１】
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【０１４６】
結果から分かり得るように、本開示による第１のフィルタ８または第２のフィルタ９を有しておらず、単一エダクタの形態の単一流動狭窄部のみを保有する実施例１のカートリッジは、抽出段階中に１．６バールおよびパージ段階中に２．１バールの比較的に高いピーク圧力に悩まされる。理論に拘束されるわけではないが、高ピーク圧力は、比較的に不溶性である、または流動狭窄部に到達する前に十分に溶解しなかった飲料原料の粒子のいずれかによる、エダクタのスロットの最狭点における単一流動狭窄部の（分注サイクルの少なくとも一部にわたる）部分的または完全遮断によって引き起こされると考えられる。カートリッジからの収率はまた、８２％であり、比較的に低い。
【０１４７】
単一フィルタおよび単一エダクタの形態の単一流動狭窄部のみを保有する実施例２のカートリッジは、実施例１と比較して、抽出段階中に１．０バールおよびパージ段階中に１．６バールのわずかに低減されたピーク圧力から利益を享受する。しかしながら、カプセルからの収率は、７７％であり、低い。
【０１４８】
それに反して、実施例３−５のカートリッジは、改良された収率と組み合わせて、有意に低減されたピーク圧力から利益を享受する。最も好ましくは、実施例４のカートリッジは、９１％に増加されるカプセルからの収率と組み合わせて、抽出段階中に０．６バールおよびパージ段階中に０．９バールの低ピーク圧力を有する。
【０１４９】
理論に拘束されるわけではないが、特に、実施例３−５のカートリッジに関する改良は、要因の組み合わせに由来すると考えられる。濾過開口を伴うフィルタ壁の形態の少なくとも１つのフィルタの提供は、比較的に不溶性である、または十分に溶解しなかった飲料原料の粒子のいずれかが、流動狭窄部の上流の濾過開口によって抑止されるため、それらの粒子によるエダクタのスロットの最狭点における流動狭窄部の部分的または完全遮断を防止することに役立つと考えられる。加えて、スロットの形態の多数の個々の濾過開口を伴う円筒形フィルタとしてフィルタを構成することは、いくつかが遮断される場合であっても、その他は飲料が出口点に向かって前方に流動することを可能にしたままであることを意味する。さらに、環状飲料原料チャンバ６内を旋回する循環流は、フィルタ壁の表面から粒子を「洗い流し」、遮断された濾過開口の再開放をもたらす傾向を有し得る。この有益な効果は、内側部材が、本体と比較して比較的に大きい直径を有し、したがって、飲料原料の局所床部厚さが、飲料原料の局所床部幅の１．５〜２．２倍である場合、増進される。
【０１５０】
種々のさらなる修正が、ここで説明され、これは、本開示の範囲から逸脱することなく、上記に説明されるような本開示のカートリッジのいずれか（または他のカートリッジ）に成され得る。本説明の以下の節では、文脈が別様に明示的に記載しない限り、単独または任意の組み合わせで成され得る、いくつかの修正および代替が、説明される。以下では、変更のみが、詳細に説明される。他の点では、カートリッジは、上記に説明される通りである、または添付される請求項に記載される通りであり得る。以下の説明では、同様の番号は、同様の特徴および構成要素に対して使用される。
【０１５１】
図１４および１４ｂに示されるように、流動狭窄部または各流動狭窄部の上流の導管が、溶解されていない、または部分的に溶解された飲料原料の堆積を防止するように構成され得る。図１４ａに示されるカートリッジのバージョンに見られ得るように、その円筒形延長部２４を伴う中心に位置するボス４０の成形およびサイズ決定は、各流動狭窄部１０のすぐ上流のチャネル１９の上端に「死容積」１５０をもたらし得る。図１４ｂに示される修正されたカートリッジでは、流動狭窄部１０のすぐ上流のチャネル１９の一部は、流動狭窄部１０のスロット２５の上縁と同一平面に終結するように、中心に位置するボス４０を延長することによって平滑にされている。これは、粒子堆積を助長し得る、流動狭窄部の上流のいずれの死容積、鋭角、または凹面の急激な変化もないことをもたらす。
【０１５２】
図１５−１８に示されるように、飲料原料チャンバ６は、飲料原料チャンバ６内の２つ以上の区域６ａ−６ｄを区別するように作用する、１つ以上のパーティション要素１５１を備え得、それらの各々は、１つ以上の飲料原料を含む。好ましくは、１つ以上のパーティション要素１５１は、第１のフィルタ８からカートリッジ１の本体２に向かって延びる。１つ以上のパーティション１５１は、図１６に示されるように、平面であり得、本体２内で半径方向に向けられ得る。図１５および１６に示される実施例では、４つのパーティション１５１が、円周周囲に等間隔に提供される。
【０１５３】
図１７は、１つ以上のパーティション１５２が湾曲する代替を示す。これは、第１のフィルタ８に向かって飲料が漏斗状に流れることを補助し得る。
【０１５４】
１つ以上のパーティション１５１、１５２は、中心に位置する第１のフィルタ８から、本体２の周辺壁に向かって延び得る。代替として、図１８に示されるように、飲料原料チャンバ６内の区域６ａ−６ｄを互いに完全に分離するように、本体の周辺壁と接触するように延びるパーティション１５３が、提供され得る。各別個の区域６ａ−６ｄは、水性媒体の区域中への進入を可能にする少なくとも１つの入口３３と、飲料の区域からの退出を可能にする、第１のフィルタ８の少なくとも一部とを備えているであろう。
【０１５５】
有利なこととして、飲料原料チャンバ６を２つ以上の区域６ａ−６ｄに分離することは、主要面積内の水性媒体および飲料原料の混合を集中させ、代替流動パターンを提供することによって、１つ以上の飲料原料のより良好な溶解をもたらすことができる。
【０１５６】
図１９−２１に示されるように、フィルタ８、９から流動狭窄部１０への流路は、形状が螺旋であるように構成され得る。例えば、螺線傾斜要素１５４が、末端フィルタ（存在する場合、第２のフィルタ９、または１つのフィルタのみが提供される場合、第１のフィルタ８）と円筒形管１６との間の環状空間１８内に位置し得、飲料は、流動狭窄部１０への途中に環状空間１８を通って流動するように押し出される。螺旋傾斜要素１５４は、飲料を円筒形管１６の周囲に螺旋移動させ、飲料内に追加の混合渦および旋回を生成する。有利なこととして、この流動パターンは、フィルタを通過しにくい場合がある、飲料原料の小さい部分的に濡れた凝集塊を分解することに役立ち得る。追加の障害物１５５、例えば、リブ、角等が、凝集塊の分解を補助するために、螺旋傾斜要素１５４上に提供されることができる。例証される実施例では、４つの螺旋傾斜要素１５４が、円周周囲に等間隔に提供され、各螺旋傾斜要素１５４は、約９０度を通して向きを変える。
【０１５７】
図２２−２４に示されるように、飲料原料チャンバ６は、複数のブリッスル１５６を含み得る。ブリッスル１５６は、有利なこととして、飲料原料チャンバ６を伴う流路を阻害するように作用し、１つ以上の飲料原料の乱流およびより良好な混合を助長することができる。ブリッスル１５６は、第１のフィルタ８の周囲に配置され、それから間隔を置かれ得る。ブリッスル１５６は、細長いプラスチックピンを備え得る。ブリッスルは、飲料原料チャンバ６の全高に延び得る。ブリッスル１５６は、本体２内に受け取られる第１のフィルタ８も備えている内側部材３の一部として一体的に形成され得る。示される実施例では、ブリッスル１５６は、搭載フランジ５０から下向きに延びる。ブリッスル１５６は、第１のフィルタ８の周囲に３つの同心リングにおいて配置される。隣り合うブリッスル１５６間は、ブリッスル１５６が濾過機能を実施するのではなく、むしろ、粉末化飲料原料の凝集を分解するように作用するように間隔を置かれる。
【０１５８】
図２５に示されるように、環状飲料原料チャンバ６の本体２は、複数の入口点３３を備え得、それらの各々は、水性媒体の流動の進入が半径方向に進入することを妨げられるが、４５°を上回って、好ましくは、９０°であるように、角度付けられる。図２５に示されるように、角度付けは、流動が環状飲料原料チャンバに進入する前に、９０°を通して向きを変えられるように、Ｌ型カバー１６０を各入口スロット３３に提供することによって達成され得る。示されるように、本体は、互いに９０°に間隔を置かれる４つの入口点３３を備えている。他の数の入口点も、提供されることができる。
【０１５９】
図２６に示されるように、飲料原料チャンバ６を画定する本体２は、飲料原料チャンバ６の外側壁の一部として１つ以上のローブ１６２を有し得る。１つ以上のローブ１６２は、平滑な内向きに向けられた面１６３において、（カートリッジの中心点から視認されると）平滑かつ凸状に湾曲し得る。ローブ１６２は、飲料原料チャンバ６への入口開口３３の対間に提供され得る。有利なこととして、１つ以上のローブ１６２は、第１に、流入する水性媒体をより小さい断面流積に限定し、溶解を改良する改良された剪断力およびより高い流速をもたらすことによって、１つ以上の飲料原料の溶解を改良することができる。第２に、１つ以上のローブ１６２は、入口開口３３の対間に位置付けられると、飲料原料チャンバ６内の「死容積」の量を減少させる傾向にある。「死容積」とは、水性媒体および／または飲料の循環流が到達しにくい飲料原料チャンバ６の容積の一部または部分を意味する。例えば、４つの等間隔、つまり、０°、９０°、１８０°、および２７０°に半径方向に向けられた入口開口３３を有する環状飲料原料チャンバ６では、４５°、１３５°、２２５°、および３１５°における側壁付近の場所が、循環流によって到達されにくい「死容積」になる傾向にあることが見出されている。
【０１６０】
図２７に示されるように、飲料原料チャンバ６は、２つ以上の別個のチャンバ１６４、１６５を備え得、それらの各々は、異なる飲料原料を保持する。例えば、第１のチャンバ１６５は、砂糖または砂糖含有飲料原料を保持し得、第２のチャンバ１６４は、チョコレート含有飲料原料を保持し得る。各別個のチャンバは、水性媒体のチャンバ中への進入を可能にする、少なくとも１つの入口３３ａ、３３ｂと、飲料のチャンバからの退出を可能にする、少なくとも第１のフィルタ８の一部とを備えているであろう。有利なこととして、そのような配置は、各原料に対する入口開口のサイズおよび数と濾過開口のサイズおよび数とを調節するために使用されることができる。
【０１６１】
図２８に示されるように、飲料原料チャンバ６は、第１の条件で流入する水性媒体を受け取り、第２の条件で水性媒体を飲料原料チャンバの残りに排出する、専用流動調整チャンバ１６８を備え得る。第１および第２の条件は、第１および第２の流速、第１および第２の流動方向、ならびに第１および第２の流動組成物のうちの１つ以上のものを含み得る。例えば、流動調整チャンバ１６８は、比較的に低い流速、半径方向の流動方向１６９、および純水の組成物の第１の条件を有する流入する水性媒体を、比較的に高い流速、接線方向の流動方向１６６、および１つ以上の飲料原料と混合された水の組成物を有する流動の第２の条件に調整するように角度付けられた壁１６７を備え得る。
【０１６２】
図２９に示されるように、飲料原料チャンバ６は、最初に、１つ以上の飲料原料の床部に静止する、板部材１７５を備え得る。板部材１７５の使用は、飲料原料チャンバへの入口３３が、飲料原料チャンバの底部に位置するか、またはそれに向かって位置する特定の用途を見出す。使用時、１つ以上の飲料原料が、板部材１７５の真下に漸増的に溶解されるにつれて、（飲料原料チャンバ６内で自由に移動可能であり得る）板部材１７５の重量は、飲料原料チャンバ内のより上層の溶解されていない飲料原料を、流入する水性媒体の経路へと下向きに押し出す。板部材１７５は、矢印１７７によって示されるように、使用時、板部材の上下に水性媒体および／または飲料の循環を可能にするための開口１７６を備え得る。
【０１６３】
図３０に示されるように、飲料原料チャンバ６は、回転可能ミキサブレードアセンブリ１７８を含み得る。回転可能ミキサブレードアセンブリ１７８は、回転可能ミキサブレードアセンブリ１７８が飲料原料チャンバ６内で回転するにつれて、粉末化飲料原料の凝集を分解するように作用する、１つ以上のベーンもしくはブレード１７９を備え得る。回転可能ミキサブレードアセンブリ１７８の回転は、水性媒体の移動によって引き起こされ、この場合では、回転は、飲料原料チャンバ６内に旋回流を生成するように、接線方向構成要素を伴う飲料原料チャンバ６中に水性媒体を噴射することによって増進されることができる。
【０１６４】
図３１および３２に示されるように、飲料原料チャンバ６は、飲料原料チャンバ内に垂直渦を誘発するように向けられた１つ以上のバッフルを備え得る。図３１の実施例では、湾曲したバッフル１９０が、内側部材３の一部として提供され、チャンバの底部において、飲料原料チャンバ中に噴射される、流入する水性媒体を受け取る。湾曲したバッフル１９０は、流動の垂直渦が矢印１９１によって示されるように生成されるように、流動を上向きに方向づける。図３２の実施例では、バッフル１９３が、入口点３３の近傍の飲料原料チャンバ６の基部に提供され、これは、流入する流体が最初に上向きに方向づけられるようにし、矢印１９４によって示されるような垂直渦を生成する。
【０１６５】
本開示は、カートリッジの組立中に結合される別個の構成要素として形成される、本体２、２０２および内側部材３、１０３、２０３を有するような実施例として上記に説明された。代替として、本体２、２０２および内側部材３、１０３、２０３は、単一構成要素として形成され得る。
【０１６６】
本開示は、他の部品の中でもとりわけ、外側部材２および内側部材３から形成されるカートリッジにおいて具現化される実施例として上記に説明された。特に、流動狭窄部は、本体２、２０２および内側部材３、１０３、２０３の部分によって範囲を定められるように説明された。しかしながら、本開示はまた、２つの構成要素の接合からではなく、単一構成要素において形成される開口にも適用可能であることを理解されたい。
【０１６７】
１つ以上の飲料原料は、粉末、濃縮液体、またはゲルであり得る。説明されるカートリッジは、凝固物もしくは凝集を形成する任意の製品、または水性媒体によって希釈されずに残留しやすい粒子を含む任意の製品に対して好適である。例えば、飲料原料は、濃縮チョコレート、香味増進シロップ、ビタミンサプリメント、またはチョコレート粉末ミックスであり、典型的には、０．５〜２ｍｍのサイズである、不溶性粒子のココアを含み得る。
【０１６８】
カートリッジ１、１０１、２０１は、剛体、半剛体、または可撓性であり得る。本体２は、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、またはこれらの材料のうちの２つ以上のもののラミネートから単一一体部品として形成され得る。本体２、２０２は、不透明、透明、または半透明であり得る。本体２、２０２および／または内側部材３、１０３、２０３は、生体分解性ポリマーから形成され得る。
【０１６９】
上記に説明される本体２、２０２は、略円形またはディスク形状である。代替として、本体２、２０２は、要求に応じた飲料マシン中への挿入のために好適な別の形態であり得、例えば、本体２、２０２は、円錐台形またはカップ形状であり得る。
【０１７０】
カートリッジ１、１０１、２０１は、可撓ラミネートの代わりに、剛体または半剛体の蓋によって閉鎖され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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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１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【国際調査報告】
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