(57)【要約】  カプセルへ液体を供給するように構成される装置において栄養製品を調製するためのカプセルであって、供給される液体と組合せて栄養製品を調製するための栄養原料（１４）を収容する１以上の隔室（１３）と、液体に含まれる混入物を除去するように構成されるフィルタ（１８、２０）とを備えるカプセルにおいて、フィルタが、フィルタ膜（２０）と、フィルタ膜を支持する出口壁（２３）とを有するフィルタユニット（１８）として形成され、出口壁が、隔室（１３）と連通する１以上の液体出口（２６）を有する。本発明は、フィルタユニット（１８）自体にも関する。
2012526074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセルへ液体を供給するように構成される装置において栄養製品を調製するためのカプセルであって、供給される前記液体と組合せて前記栄養製品を調製するための栄養原料（１４）を収容する１以上の隔室（１３）と、前記液体に含まれる混入物を除去するように構成されるフィルタ（１８、２０）とを備えるカプセルにおいて、
前記フィルタが、フィルタ膜（２０）と、前記フィルタ膜を支持する出口壁（２３）とを有するフィルタユニット（１８）として形成され、前記出口壁が、前記隔室（１３）と連通する１以上の液体出口（２６）を有することを特徴とするカプセル。
【請求項２】
前記液体出口（２６）が、前記フィルタ膜（２０）の濾過面に対して軸方向にオフセットして位置することを特徴とする、請求項１に記載のカプセル。
【請求項３】
前記フィルタ膜が、微多孔性膜であることを特徴とする、請求項１または２に記載のカプセル。
【請求項４】
前記フィルタユニット（１８）が、前記フィルタ膜（２０）を囲む相対的に硬質なケース（１９）を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカプセル。
【請求項５】
前記フィルタユニット（１８）が、前記出口壁とともに形成される入口壁（２２）と、前記フィルタ膜（２０）が挿入される内部隔室（２９）とを有し、前記フィルタ膜（２０）が、その周囲（３０）で前記ケース（１９）に対して液体不浸透状態で封着されることを特徴とする、請求項４に記載のカプセル。
【請求項６】
前記ケース（１９）が、互いに溶着される２つの半ケース（３７、３８）で形成され、前記２つの半ケースが、前記フィルタ膜（２０）を前記フィルタ膜の周囲で締め付け、および／または溶着することを特徴とする、請求項５に記載のカプセル。
【請求項７】
前記入口壁（２２）が、１以上の穿孔抵抗デフレクタ（４８）を有する液体入口（２４）を有し、前記穿孔抵抗デフレクタが、液体供給装置の液体注入部（６）による微多孔性の前記フィルタ膜（２０）の穿孔を防止するように入口孔の軸を横切ることを特徴とする、請求項５または６に記載のカプセル。
【請求項８】
前記出口壁（２３）と前記フィルタ膜（２０）の間には、前記フィルタ膜を支持すると共に、濾過済み液体用の空間を確保する、複数の突条／ピン（３１、５２）、または格子が設けられることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のカプセル。
【請求項９】
当該カプセルが、前記隔室（１３）、および前記隔室の上流に配置されて前記フィルタユニット（１８）を格納するフィルタ受け座（２１）の境界を定める本体（２）を備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のカプセル。
【請求項１０】
前記フィルタユニットが、前記フィルタ受け座に位置する幅広部（２７）と、出口ノズル（２６）を形成する狭窄部（２８）とを有することを特徴とする、請求項９に記載のカプセル。
【請求項１１】
前記フィルタ受け座（２１）が、前記隔室（１３）に対して中心から横方向に外れて配置されることを特徴とする、請求項９または１０に記載のカプセル。
【請求項１２】
前記フィルタ受け座（２１）が、前記隔室のフランジ状リム（５）と連続的に連なるフランジ状リム（５ａ）により延長されることを特徴とする、請求項１１に記載のカプセル。
【請求項１３】
当該カプセルが、前記フィルタ膜（２０）を迂回する開放可能な気体入口（３４、５４）を備え、当該カプセルの外部と前記隔室（１３）の内部とを連通可能としていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のカプセル。
【請求項１４】
前記隔室（１３）および前記フィルタユニット（１８）には、共通の上部膜（４）が封着されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のカプセル。
【請求項１５】
当該カプセルが、前記隔室（１３）の下流に液体製品送出システム（１５）を備え、
前記液体製品送出システムが、穿孔可能または脆弱な壁、穿孔可能な壁（１７）と１以上の穿孔要素（１６）の組合せ、圧力により開放する１以上の孔または溝を有するバルブ、または前記隔室に送出される前記液体製品から固形物を分離するように予め作られた孔を伴う濾過壁のうちのいずれかであることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のカプセル。
【請求項１６】
フィルタ膜（２０）と、前記フィルタ膜を支持する出口壁（２３）とを備えるフィルタ装置であって、
前記出口壁が、液体入口（２４）と、１以上の液体出口を伴う出口ノズル（２６）とを有し、
当該フィルタ装置が、前記隔室（１３）内に突出する前記出口ノズル（２６）により栄養製品を調製するためのカプセルの原料用の前記隔室（１３）の上流に配置されるユニット（１８）として構成されるフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、栄養原料を収容すると共に、原料を液体と混合して栄養製品を衛生的に調製するためのカプセルに関する。カプセルは、カプセルに供給される液体を濾過して液体に含まれる不要な組成を除去するためのフィルタを収容する。本発明は、より具体的に、特殊調製粉乳、成長用フォーミュラ、成人用栄養フォーミュラなどの栄養原料と混合して栄養製品を調製するためのカプセルに液体を供給する装置に挿入されるカプセルに関する。本発明は、このようなカプセルを用いる方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
栄養組成は、例えば、特殊調製粉乳、または幼児、病人、高齢者、栄養失調者、もしくは競技者のための液体栄養食品とすることができる。これらの組成は、水などの液体の追加により、カプセルに収容される原料から調製される。液体は、微生物および／または固体粒子（塵、鉱物、残留有機物など）などの不要な混入物を含む場合がある。これらの不要な混入物は、組成の衛生的で安全な調製を確実にするために、液体が原料と混合される前に液体から除去されるべきである。
【０００３】
よって、簡便かつ安全な方法で、特殊調製粉乳または他の食品組成などの栄養組成を調製可能なカプセルが必要とされる。
【０００４】
国際公開第２００６／０７７２５９号パンフレットは、単位用量の組成を濃縮形態で収容するカートリッジに水などの液体を導入して一杯分の栄養組成を調製する方法を開示している。ここで、水は、水由来の病原体を除去するために、カートリッジへの導入前に処理される。この処理は、例えば、予熱、濾過、または水への紫外線の照射でもよい。
【０００５】
国際公開第２００８／０１２３１４号パンフレットは、ディスペンサに挿入されるカプセルから栄養組成を調製するためのフィルタの利用により水を処理する原理を示唆する装置に関する。
【０００６】
国際公開第２００９／１１５４７５号パンフレットは、液体を調製するための、穿孔可能な送出壁を備えるカプセルに関する。
【０００７】
国際公開第２００９／０９２６２９号パンフレット、および２００９年３月３１日出願の０９１５６７８２．６は、抗菌性フィルタを統合するカプセルを記載している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
抗菌性フィルタは、薄い微多孔性膜であることが好ましく、このような膜は、製造中の取扱いおよびカプセルへの位置決めに際して、極めて予防的な措置を必要とする。フィルタ自体の取扱いは、事前の汚染を避けるために、管理されるべきである。また、カプセル内でのフィルタの確実な位置決めおよび接続は、飲料調製中の濾過不良を避けるために確実にする必要がある。よって、フィルタの取扱いは、大量生産に適合されると共に、それにより衛生および品質水準の向上を確保する解決策により容易にされるべきである。
【０００９】
また、カプセル内で支配的な液体の正圧に対するカプセルの抵抗を損ねずに、好ましくは環境に優しくコスト効率の良い製品を提供するように、カプセル内での包装（つまり非食用）材料の使用を最適化する必要性もある。
【００１０】
カプセルに収容される特定目的量の栄養組成を確実に放出して、乳児または小児に対する各カプセルの食事を完全に確保する必要性がある。カプセルには、栄養液体が多量に残されるべきではなく、カプセ内の液体および固体が完全に排出されることが最も好ましい。このため、カプセルのフィルタが、排出動作中にカプセルに注入される加圧気体（空気など）に対して過剰な抵抗を作り出す場合があるということである。結果として、気体の圧力は、カプセルの内容物を適切に排出するには不十分となることがあり、システムの複雑度およびコストに影響を及ぼす過剰な気体圧が要求される。
【００１１】
気体パージ用の気体開放装置と、栄養原料または液体などの混入物を含む液体との接触を確実に無くすことも要求される。さもなければ、この接触によって、計画的な洗浄が要求され、装置を複雑にする原位置洗浄システムが要求される。
【００１２】
カプセルに供給される液体の圧力、特に、フィルタの上流面での圧力による撓みをフィルタにより確実に支持可能にすることも要求される。
【００１３】
前述した課題の１以上は、添付の請求項により解決される。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
特に、本発明は、カプセルへ液体を供給するように構成される装置において栄養製品を調製するためのカプセルであって、供給される液体と組合せて栄養製品を調製するための栄養原料を収容する１以上の隔室と、液体に含まれる混入物を除去するように構成されるフィルタとを備えるカプセルにおいて、フィルタが、フィルタ膜と、フィルタ膜を支持する出口壁とを有するフィルタユニットとして形成され、出口壁が、隔室と連通する１以上の液体出口を有するカプセルに関する。
【００１５】
液体出口は、フィルタ膜の濾過面に対して軸方向にオフセットして位置することが好ましい。
【００１６】
フィルタユニットは、隔室に対して軸方向にオフセットして位置することが好ましい。
【００１７】
カプセルは、原料用の隔室およびフィルタユニット用のフィルタ受け座の境界を定める本体を備えることが好ましい。フィルタ受け座は、隔室の一側に位置することが好ましい。
【００１８】
フィルタユニットは、相対的に硬質であることが好ましい。
【００１９】
好適な形態では、フィルタユニットは、フィルタ膜を囲む相対的に硬質なケースを有する。結果として、フィルタ膜との接触を避けることができるので、カプセルの製造が容易となり衛生的となる。
【００２０】
ケースは、耐圧性で取扱いが容易であることが好ましい。
【００２１】
ここで、「取扱いが容易である」とは、フィルタユニットが、ケースによる機械的な制約および外部接触からフィルタ膜を保護した状態で、カプセルの製造中などに取扱い可能、または操作可能な組立体を形成することを意味する。
【００２２】
ユニットのフィルタ膜は、微多孔性膜であることが好ましい。
【００２３】
フィルタユニットは、出口壁とともに形成される入口壁と、フィルタが挿入されると共に、フィルタの周囲でケースに対して液体不浸透状態で封着される内部隔室とを有することがより好ましい。
【００２４】
このようなケース構造は、カプセルの製造中および栄養液体組成の調製中の両方で、フィルタ膜の適当な保護を確実にする。
【００２５】
ケースは、液体供給装置からカプセルに加えられる押圧力および密封圧の少なくとも一部を支持し、それにより、その破裂または損傷を避けるように、フィルタ膜自体に加わる力を軽減する。
【００２６】
ケースは、互いに溶着される２つの半ケースで形成されることが好ましい。フィルタは、その周囲で、互いに組み立てられる２つの半ケースなどのケースにより締め付けられ、および／または溶着される。半ケースは、クリップおよび／または超音波溶接により互いに組立てられるプラスチック要素とすることができる。これらの要素は、カプセルに注入される液体の圧力による曲げに抵抗するのに十分に硬質である。これらの要素は、ＰＰ、ＰＡ、ＰＥ、ＰＡ／ＰＰ、ＰＶＣ、ＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＬＡその他の食品グレードのポリマ、澱粉由来の材料、もしくはアルミニウムその他の金属、またはこれらの組合せから作ることができる。
【００２７】
出口壁は、好ましくは、複数の突条／ピンなど、濾過済み液体用の空間を確保する起伏構造を備えることが好ましい。特定の形態では、微多孔性膜は、その下流出口面で、ケースの内部隔室に向けて内側に突出すると共に微多孔性膜の面を横切って分布する起伏構造により支持されることができる。この起伏構造は、液圧によるフィルタ膜の撓みを最小に留め、隔室に供給される液体をフィルタの下流側からケースの出口で収集可能にする。他の形態では、起伏構造は、その崩壊、およびフィルタユニットの出口壁での液体流の遮蔽を避けるようにカプセルの上部膜を支持する。
【００２８】
ケースの入口壁は、１以上の液体入口を有する。入口は、カプセルとは別体の穿孔部による微多孔性膜の穿孔を防止するように入口孔の軸を横切る１以上の穿孔抵抗デフレクタを有する。デフレクタは、ケースの入口開口にケースの入口壁と一体に設けられる横断部であることができる。デフレクタは、様々な形状および大きさ（幅および厚さなど）を取ってもよい。
【００２９】
フィルタユニットは、カプセルの水平面に沿う断面であり、原料を収容する隔室の断面よりも小さな断面を有することが好ましい。フィルタユニットの断面は、隔室の断面の２分の１未満の大きさしかないことが最も好ましい。一つの利点は、フィルタの中央部での撓みを低減することである。他の利点は、フィルタユニットを形成する包装材料の量を低減し、結果的に環境影響を低減すると共に製造コストを低減することに関する。
【００３０】
カプセルは、例えば、原料（特殊調製粉乳など）を受容するカップを形成する、本体も備えることができる。本体は、第１の隔室と、隔室の上流に配置されてフィルタユニットを格納するフィルタ受け座との境界を定める。フィルタ受け座は、製造ラインでのカプセルの組み立て中にフィルタユニットの配置を容易にすることができる。カプセルの要素数も、著しく少なくすることができる。本体は、射出成形または熱成形によるなど、成型プラスチック内で形成されてもよい。
【００３１】
フィルタ受け座は、第１の隔室に対して中心から横方向に外れて配置することができる。フィルタ受け座を中心から外すことで、フィルタユニットは、隔室に対してカプセルの一側に移動され、液体供給装置との接続を効率的にし、液圧により変形し難くすることができる。
【００３２】
好適なカプセルの設計では、フィルタ受け座は、隔室のフランジ状リムと連続的に連なるフランジ状リムにより延長される。
【００３３】
フィルタユニットは、中心から外れるフィルタ受け座から第１の隔室に向けて上方に延びる出口ノズルも備える。出口ノズルは、高運動量の液体ジェットを隔室に供給する１または限定された数の小径出口を備える。ノズルは、好ましくは直径１．０ｍｍ未満、最も好ましくは直径０．２〜０．７ｍｍの単一の出口を備える。出口は、毎秒１〜２０ｍの流速の液体ジェットを供給することができる。ノズルにより形成されるジェットは、液体中の全ての原料を溶解および／または分散するのに効果的な渦流を隔室に形成する。
【００３４】
開放可能な気体入口は、フィルタ膜を迂回するようにカプセルに配置され、カプセルの外部と第１の隔室の内部とを連通する。開放可能な気体入口は、例えば入口壁を通じて、フィルタユニットに形成され、出口ノズルと連通することがより好ましい。気体入口は、カプセル内の液体を排出する加圧気体の導入を可能にし、カプセルの内容物の全てを良好に送出することを確実にする。気体入口は、カプセルの一部を穿孔または破損することで開放することができる。ガス入口がフィルタユニットの濾過側、つまりノズルに導く導管と連通するように配置されると、液体供給装置に付属して気体入口を開放する開放部材が濾過済み液体とだけ接触することが確実となる。
【００３５】
特に、隔室およびフィルタユニットには、共通の上部膜が封着される。膜は、液体入口と気体入口を別々に閉鎖するように封着される。結果として、液体入口は、気体入口が膜により閉鎖されている状態で、例えば、液体注入部による穿孔により、開放することができる。気体入口は、例えば、気体入口に対する針または槍状物の貫通など、膜の気体密封封領域で膜を穿孔することなどにより、選択的に開放することができる。
【００３６】
本発明のカプセルは、液体供給装置への挿入前に閉鎖または開放可能な液体製品送出システムを第１の隔室の下流に備える。液体製品送出システムは、注入される液体により原料を溶解／分散させるのに好ましい所定の液圧（２〜１０バールなど）を隔室内で維持するように構成することができる。
【００３７】
例えば、液体製品送出システムは、穿孔可能または脆弱な壁、穿孔可能な壁と１以上の穿孔要素の組合せ、圧力により開放する１以上の孔または溝を有するバルブ、または隔室に送出される液体製品から固形物を分離するように予め作られた孔を伴う濾過壁のうちのいずれかである。
【００３８】
隔室に収容される栄養原料は、濃縮液、ペースト、ゲル、もしくは粉末、またはこれらの組合せの形式とすることができる。
【００３９】
栄養原料は、特殊調製粉乳、乳製品由来の原料、料理組成、もしくは蛋白質、脂質、炭水化物、微量栄養素、繊維、もしくはこれらの組合せを含む他の適当な栄養食品であることが好ましい。
【００４０】
他の独立した重要な態様では、本発明は、フィルタ膜と、フィルタ膜を支持する出口壁とを備えるフィルタ装置であって、出口壁が、液体入口と、１以上の液体出口を伴う出口ノズルとを有し、フィルタが、隔室内に突出する出口ノズルにより栄養製品を調製するためのカプセルの原料隔室の上流に配置されるユニットとして構成されるフィルタ装置に関する。ある形態では、フィルタユニットの液体出口は、フィルタ膜の濾過面の軸方向の投影の外側に配置される程度にオフセットされる。
【００４１】
フィルタユニットに関連して説明される全ての特徴は、フィルタ装置に適用可能である。例えば、フィルタユニットは、液体入口および出口を伴う耐圧性で、取扱いが容易で、相対的に硬質なケースを備えることが好ましい。装置は、液体入口から独立すると共にフィルタ膜を迂回して、カプセルの液体内容物を排出する気体入口を備えることがより好ましい。フィルタユニットには、独立した気体入口を設けることができ、または代替的に、気体出口は、ノズルで液体入口と供用される。
【００４２】
添付図面は、最適な形態を説明するために与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の好適な形態に係るカプセルの上面斜視図である。
【図２】図１のカプセルの底面斜視図である。
【図３】図１のカプセルの側面図である。
【図４】図３のカプセルの線Ａに沿って示す断面図である。
【図５】図１のカプセルの組立て前の様々な要素を示す分解断面図である。
【図６】図１のカプセルのフィルタユニットの拡大斜視断面図である。
【図７】図６のフィルタユニットの分解図である。
【図８】図６のフィルタユニットの底面図である。
【図９】図８のフィルタユニットの線Ｅに沿って示す拡大断面図である。
【図１０】図６のフィルタユニットの溶着組立体の詳細断面図である。
【図１１】フィルタユニットのケースのフィルタ膜接続部の他の詳細断面図である。
【図１２】フィルタユニットの入口の他の詳細断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係るカプセルを、明確化のために上部膜を取り除いて示す上面斜視図である。
【図１４】図１３のカプセルの断面斜視図である。
【図１５】液体入口を開放して液体を供給する前に本発明のカプセルが挿入される本発明の液体供給装置の斜視図である。
【図１６】液体入口を開放する前の本発明の液体供給装置を異なる角度で示す斜視図である。
【図１７】液体入口を開放する前の図１５の装置を、液体注入部を通る平面に沿って示す断面図である。
【図１８】液体入口を開放した後の図１５の装置を、液体注入部を通る平面に沿って示す断面図である。
【図１９】気体入口を開放する前の図１５の装置を、気体注入部を通る平面に沿って示す断面図である。
【図２０】気体入口を開放した後の図１５の装置、気体注入部を通る平面に沿って示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
好適な例としてのみ示される図１から図３を参照して、本発明の第１の形態に係るカプセルの一般的側面が説明される。カプセル１Ａは、後述するように、一般に、栄養原料を受容する本体２と、フィルタ技術と、製品送出技術とを備える。カプセルは、本体に形成されるカップ３を有し、カップは、本体のフランジ状リム５に封着される液体不浸透性の上部膜または箔４により閉鎖される。膜４は、単に液体不浸透性でもよく、最も好ましくは液体および気体不浸透性である。特に、膜は、ＥＶＯＨおよび／またはアルミニウムなどの気体バリアを備える多層とすることができる。詳細を後述するように、上部膜は、薄膜ポリマおよび／またはアルミニウムなどの穿孔可能な材料で作られ、一方で液体抽出部６により液体を供給可能にし、他方で気体注入部７によりカプセルに気体を供給可能にする。
【００４５】
カップ３の底８は、カプセルから液体栄養組成／製品を送出するための製品出口９を備える。製品出口９は、哺乳瓶、グラス、またはカップなどの受容器へ液組成を流す１以上の開口を備えてもよい。製品出口９は、短導管１０によりカップの底から延長されてもよい。短導管は、液体流を方向付けると共に、受容器の周辺を汚しうる液体の側方放射を低減する。
【００４６】
カプセルの本体は、カプセルに供給される液体を濾過するフィルタを受容する張り出し部１１により上側で延長される。図２に示すように、カプセルは、液体供給装置の位置センサと協働可能な立体コード構造１２をさらに備えてもよい。立体コード構造は、装置に挿入されるカプセルの種類を識別し、例えば、適量の液体を供給し、温度、流量などを変更することで、カプセルの種類に調製サイクルを合わせるために用いられる。
【００４７】
図４および図５を考慮すると、カプセルは、カップ３の底および側壁から形成されて栄養原料１４を収容する隔室１３をカップに備える。隔室の容量は、そこに注入される液体の量に応じて変更されてもよい。一般に、原料と液体を混合して組成を形成する混合ボウルとしての機能を隔室が果たすために、大量の液体には大きな容量が好ましい。
【００４８】
カプセルは、供給される液体とカプセルの隔室に収容される原料との適当な相互作用を確保すると共に、装置に対する栄養液体の接触を低減し、好ましくは回避する製品送出システム１５を備えてもよい。特定の形態では、製品送出システムは、隔室の液圧が十分な値に達すると、組成送出用の１以上の孔をカプセルを通じて開放するように設計される。このため、カップの底８は、通常時に液体製品出口９から隔室１３を隔てる下部膜１７を穿孔するように戦略的に配置される穿孔要素１６を備える。下部膜は、典型的に、アルミニウムおよび／またはポリマで作られる液密性の穿孔可能な薄膜である。膜は、カップの底端に密着される。例えば、膜は、３０ミクロンのアルミニウム箔である。このような製品送出システムを備えるカプセルは、ここに参照により組み込まれる２００９年３月１６日出願の欧州国際特許出願で説明されている。製品送出システムは、異なるように設計することができる点に注意されたい。例えば、それは、孔または溝を備える単純なバルブとすることができ、バルブは、通常時に閉じており、隔室に供給される液体により形成される圧力によって開く。他の変形では、それは、製品フィルタを形成する多孔壁とすることもできる。
【００４９】
本発明のカプセルは、さらに、隔室に供給される液体の濾過を確保するように設計される。進入する液体を濾過する原理は、送出される組成に進入する水などの液体の品質を完全に制御する要件に本質的に関連付けられる。水は、液体供給装置の水タンクから来る周囲水を加熱することで、摂氏約３５〜４０℃の供給温度で供給される。濾過は、水加熱動作により殺されていない、バクテリア、酵母、カビ、ひいてはウイルスなどの微生物を含む混入物を除去するように行われることがより好ましい。このため、解決策は、外部保護ケース１９と、１以上のフィルタ媒体、特にフィルタ膜２０とを備える耐圧性で取扱い可能な形式のフィルタユニット１８をカプセルの所定の領域に挿入することである。フィルタユニット１８は、フィルタ膜よりも硬いという意味で硬質であることが好ましく、注入部から来る液体の液圧およびカプセルに対する液体供給装置の密封係合による密封圧の作用により生じる顕著な撓みに抵抗する。フィルタユニットは、個別の接続手段を必要とせずにカプセルにフィルタ技術を配置することを容易にする利点を有し、フィルタ膜の損傷リスクを低減する。
【００５０】
抗菌目的のために、フィルタ膜は、好ましくは０．４ミクロン未満、最も好ましくは０．２ミクロン未満の孔径を有することが好ましい。それは、５００ミクロン未満の厚さを有してもよく、１０〜３００ミクロンの厚さを有することが好ましい。膜の材料は、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポリアミド、およびこれらの組合せから選択することができる。
【００５１】
特に、フィルタユニットは、本体の張出し部１１に形成されるフィルタ受け座２１に挿入可能である。フィルタ受け座は、隔室に対して中心を外してフィルタユニットを配置するように設計される。結果として、隔室上の中心に配置する場合と比べて、液圧および装置に対する密封圧によるカプセルの撓みを低減することができる。フィルタ受け座２１は、例えば、隔室の深さ（Ｄ）と比べて相対的に小さな深さ（ｄ）のＵ字状の空洞でもよい。座２１は、フィルタユニットの底および側壁の少なくとも一部、特に幅広部２７と対応する底壁および側壁を有する。フィルタユニットは、フィルタ受け座に対する個別の接続部を必要とせずに、例えば、座および上部膜４により得られる閉鎖部への圧入によって、ユニットの相補形状により所定位置に簡単に保持される。例えば、座２１の側壁は、例えば隔室の近くに、圧入によりフィルタユニットを受容するための襞または窪み（不図示）を備えてもよい。
【００５２】
図４で説明するように、フィルタユニット１８は、その濾過面（Ｆ）が、例えば隔室の上部開口に対応する、隔室１３の口（つまり上部開口）の幅広な断面（Ｃ）の２分の１未満、好ましくは数分の１未満の大きさに寸法付けられる。また、濾過面（Ｆ）の最大部は、カプセルを軸線Ａに沿う投影図で見ると、隔室１３の断面（Ｃ）に対して軸方向にオフセットされる。「最大部」によって、濾過面の少なくとも６０％、好ましくは８５％がＡ方向に沿う投影で隔室の断面の外側に配置される。濾過面は、ここで、フィルタ膜のうち締め付けられる周囲３０を除いた全体面としてみなされる。面の多少の重複は、許容可能であるとみなされる。解決される第１の課題は、隔室の減少、およびフィルタの撓みを良好に制御できる可能性である。解決される他の課題は、フィルタ膜の材料の低減、およびその結果としての製造コストの低減、および使用済みカプセルの環境影響の低減である。他の利点は、カプセル、特に、内容物排出後のカプセルのカップを圧縮して使用済みカプセルの保管容量を低減することができる可能性である。このため、カプセルには、カップの軸方向圧縮を促すように配置される弱線を含む側壁が設けられてもよい。
【００５３】
図６から図９で説明するように、本発明のフィルタユニットは、液体をユニットに導入する入口壁２２と、濾過済み液体を隔室１３に送出する出口壁２３とを備える。入口壁は、液体入口２４を備え、出口壁は、ユニットのノズル２６に形成される液体出口２５を備える。液体入口２４および出口２５は、液体入口２４が隔室１３の外周外に配置され、出口２５が隔室の外周内に配置されるように軸方向に離間する。好適な設計の問題として、フィルタケースは、座に配置される幅広部２７を伴うラケットの形状をとることができる。幅広部は、隔室上に横方向に延びるノズル狭窄部２８により延長される。出口２５は、例えば０．２〜１．５ｍｍの小さな直径を有し、ノズルを通じて発射される液体により原料の溶解および／または分散を促進する液体加圧ジェットを形成することが好ましい。出口は、離散する数個の開口から形成されてもよい。開口の数は、流速の極端な低下を避けるように少なくすべきであり、好ましくは最大１〜５である。ある形態では、ノズルに２つの平行または平行ではない出口が設けられる。ノズルの出口を通る流速は、毎秒１〜２０ｍであることが好ましい。出口は、円形、楕円形、矩形などの異なる断面を有することができる。
【００５４】
ケースには、内部隔室２９にフィルタ膜２０が入れられる。フィルタ膜は、液体によるフィルタの迂回を回避するように液密状態でケースにより封着されるフィルタの周囲３０により上流側部および下流側部を形成する。隔室の下流側部で、フィルタ膜は、例えば多数の小ピン３１から形成される支持構造によりさらに支持される。ピンは、加圧によるフィルタ膜の軸方向撓みを低減してその破損を回避するように平坦な自由端を有する。ピンは、フィルタ膜の全断面に沿って形成することが好ましい。隣接するピンは、２．５ｍｍよりも広く離間していないことがより好ましい。支持構造の間には、膜を通じて濾過される液体を収集する多数の水路３２が形成される。出口壁２３は、水路３２を介してフィルタ膜の下流側部とノズル２６の出口２５との間を流体連結する１以上の出口導管３３を備える。支持構造は、フィルタの下方でケースに配置されるグリッドなど別個の要素でもよい。
【００５５】
入口壁２２では、フィルタユニットは、隔室１３に圧縮空気などの加圧気体を供給可能にする気体入口３４を備える。気体入口は、説明するように、出口導管３３と交差する、壁を通る開口とすることができる。よって、ユニットに進入する気体は、ノズル２６に向かう途中でフィルタ膜２０を迂回し、加圧されて隔室に進入することに注意されたい。結果として、フィルタ膜は、原料隔室に進入する前に気体の圧力損失をもたらさない。液体入口２４と気体入口３４の両方は、上部膜４により閉鎖される。よって、入口は、専用の入口で膜４を穿孔することで、選択的に開放可能である。特に、上部膜４は、シール３５、３６（図１）により液体入口および気体入口の周りで封着される。これにより、上部膜が液体供給装置の気体注入部７により穿孔されると、穿孔部の先端は、濾過済みの液体にだけ接触して進入することができる。結果として、気体および液体入口が同一の入口である場合よりも、穿孔部の汚染の可能性が非常に低くなる。気体穿孔部は、次の調製サイクルのために清潔に維持することができる。
【００５６】
フィルタケース１９の構造は、変更することができる。しかし、好適な設計では、ケースは、互いに溶着され、および／または取り付けられる２つの部分３７、３８から形成される。図７は、下部半ケース３７および上部半ケース３８を伴うフィルタユニット１８を示す。下部半ケース３７は、上部半ケース３８の円形溝／突条部に嵌めるために、内部隔室の外形を定める突出円形溝／突条部３９を有する。同様に、ユニットのノズル部２８は、上部半ケース３８の溝／突条部４２に嵌る、下部半ケースの第２の溝／突条部４１により組立てられる。部分３９、４１と部分４０、４２は、それぞれにラケットの幅広部２７から狭窄部２８に連続部を形成することもできる。
【００５７】
図１０および図１１で説明するように、上部および下部半ケース３７、３８は、フィルタ膜の周囲３０を締め付けて組立てられる。部品３７、３８は、フィルタ膜の周囲を曲げて環状端部４３で締め付けるように設計することができる。フィルタは、締め付け端部が所定位置にしっかりとフィルタを保持し、よって動作中に迂回効果をうまく避けるのに十分である場合、ケースに必ずしも溶着されなくてよい。ユニットは、よって例えば適切な溶着線４４，４５により溝／突条部を溶着することで、組立てることができる。フィルタを締め付けてケース部を溶着する利益は、ケースの材料との溶着適合性を気にせずに、多くの選択枝からフィルタの材料を選択できる可能性にある。他の利益は、ユニットの厚い要素の組立てを超音波溶接により簡略化し、薄い要素（つまりフィルタ膜）の損傷を避けることにある。
【００５８】
図８に示すように、フィルタユニットの構造は、最適化されてもよい。例えば、フィルタユニットは、補強構造４６、特に流体的／機械的な制約を考慮して、特に狭窄部２８で、ユニットの剛性を維持しながら下部壁に導管を形成可能にする。例えば、補強構造は、例えば、ラケットの横方向に延びる一連のリブを形成する。もちろん、多くの様々な補強形態が可能である。特に、剛性−重量比は、コストおよび環境影響の低減を促進するように最適化されるべきである。
【００５９】
図１２で説明するように、入口の直上の領域４７で膜４を穿孔する場合、液体入口２４の開放中にフィルタ膜を損傷するリスクを低減するために、入口とフィルタ膜２０の間に穿孔抵抗デフレクタ４８が設けられる。デフレクタ４８は、ケースの入口壁と一体に作ることができる。それは、入口開口と開口への嵌め込み部とを横切る横桁として設計することができる。よって、液体は、桁と壁の間で入口に形成される側通路４９を通り過ぎてもよい。もちろん、デフレクタは、入口の軸方向Ｉに沿う穿孔に対する保護を形成する限り様々な形態を取ることができる。デフレクタは、フィルタと入口壁の間に介在する個別の部品とすることもできる。
【００６０】
図１３および図１４で説明する他の実施形態では、本発明のカプセル１Ｂは、様々な側面で異なる。第１に、フィルタ膜２０を取り付ける出口壁２３を備えるフィルタユニット１８が設けられる。先の実施形態とは対照的に、フィルタ膜２０は、出口壁２３と本体のフィルタ受け座２１の底との間に配置される。ユニットの側部には、フィルタの上流で出口壁２３の下に配置される下部隔室５０と連通する液体入口２４が設けられる。出口壁２３とカプセルの本体のフランジ状リム５に密着される上部膜４（不図示）との間には、第２の上部隔室５１が形成される。上部膜４が上部隔室５１で崩壊し、フィルタ膜から来る流れを部分的に遮断することを避けるために、フィルタの出口壁２３に数個の支持要素５２が設けられる。出口壁には、上流に配置されるフィルタ膜を通じて、濾過済みの液体が適当に分布することを可能にする多数の開口５３が設けられる。よって、液体入口２４を通じてカプセルに供給される液体は、下部隔室５０でユニットの下を流れ、フィルタ膜２０を通じて上流方向に流れる。濾過済みの液体は、よって上部隔室で収集され、小出口２５を備える出口ノズル２６を通じて流れる。カプセル１Ｂの内容物を排出するために、フィルタユニットから独立して気体入口を設けることができる。特に、フランジ状リムには、フィルタユニットの傍らなどに窪みを形成することができる。原料隔室１３に気体を供給するために、窪みの部位で上部膜が穿孔される。膜の穿孔は、液体供給装置の機械的要素、または加圧気体により行うことができる。もちろん、フィルタユニットには、気体入口を設けることもできる。製品送出システムは、第１の形態に記載したシステムと同一でもよい。
【００６１】
図１５から図２０を参照して、説明したように栄養組成を調製するためのカプセルを受けるように構成される本発明に係る液体供給装置に集中して説明する。
【００６２】
本発明の液体供給装置５５は、典型的に、カプセル１を受けるように寸法を適合されるカプセルホルダ５６を備える。カプセルホルダは、液体および気体供給手段を備える液体供給グループ５７に適合する。液体供給グループ５７は、カプセルホルダの安定した基準位置を提供するカプセルホルダ挿入ベース５８を備える。カプセルホルダ５６およびベース５８には、特に、縦摺動方向Ｂに沿ってなど、ベースからの容易な組み立ておよび取り外しを可能にする相補案内手段５９が設けられる
【００６３】
本発明のフィルタユニット１８は、液体供給装置にカプセルを挿入するときなど、利用時にカプセルに関連付けられる個別の部品でもよいことに注意されたい。例えば、フィルタユニットは、液体注入部に関連付けられ、または液体注入部に統合される部品とすることができる。
【００６４】
液体供給グループ５７は、液体注入部６を単独で支持する液体注入板６０をさらに備える。液体注入板６０は、注入部がカプセルの液体入口開口から離れて配置される第１の位置と、注入部が液体入口２４の開口と係合する第２の位置とを少なくとも取ることができるように、ベース５８の上部に取り付けられる軸６１に沿って回転可能に配置することができる。第１の位置が図１７で説明され、第２の位置が図１８で説明される。注入板は、ベースの第２の軸６３に沿って回転状態で取り付けられるカム機構６２により第１の位置から第２の位置に移動し、第２の位置から第１の位置にも移動する。同様に、カプセルの気体入口から離れた状態を維持する第１の位置（図１９）と、気体入口の開口に係合する第２の位置（図２０）とを取ることができる気体注入部７が設けられる。第１の位置から第２の位置への気体注入部７の移動も、カム機構６２により制御される。有利な方法では、カム機構６２は、液体注入部が第１の位置から第２の位置に移動したときに、気体注入部がその第１の位置から第２の位置に移動するように、液体および気体注入部の両方の位置の制御に共用される。カム機構６２は、特に、注入板に作用する１以上の第１のカム部６４と、気体注入部に作用する１以上の第２のカム部６５とを備える。２つのカム部は、常にそれぞれの注入部に協調的な方法で作用するように、同一のカム機構に関連付けられる。図１７および図１８は、板６０を押すことで液体注入部６の位置を変更するように作用する第１のカム部６４を示す。軸６３に対して偏心面を形成するカム部６４は、カプセルの方向に下側に板６０を押す。注入板には、液体入口の周りに液体シールを局所的に形成するように、Ｏリングなどの密封手段（不図示）が関連付けられてもよい。図１９および図２０は、気体入口の方向に気体注入部７を押す偏心面を形成する第２のカム部６５を示す。明確化のために、装置の全ての詳細、特に、液体注入板をその第１の位置に戻す弾性復帰手段と、気体注入部をその第１の位置に戻す同様な手段とは示されていない。このような弾性復帰手段は、ばねまたは均等物の形でもよい。
【００６５】
異なる形態では、フィルタユニット１８は、カプセルとは別個でもよく、使い捨て可能な装置でもよい。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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