(57)【要約】  ポーションカプセルは、カバー（４）とチャンバ（８）とを有する外部ビーカー（２）を含み、チャンバはビーカーの内部に形成され、可溶性物質と中央軸（１０）とを有する。さらに、カバー側またはベース側でチャンバ（８）の境界を定め、少なくとも１つの注入開口部（７）を含む注入要素（３）も存在する。注入開口部は、それを通ってチャンバの方向に運ばれる流体が噴流としてチャンバに注入されるように設計され、前記噴流は、中央軸（１０）を通って延びる平面において流れ、中央軸に対してある角度（９０°−α）で流れる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カバー（４）とチャンバ（８）とを有する外部ビーカー（２）を有するポーションカプセルであって、前記チャンバは前記ビーカーの内部に形成され、可溶性物質と中央軸（１０）とを含み、前記カプセルは注入要素（３）を含み、前記注入要素は、カバー側またはベース側で前記チャンバ（８）の境界を定め、少なくとも１つの注入開口部（７）を含み、
前記注入開口部が、前記注入開口部を通って前記チャンバの方向に運ばれる流体が噴流として前記チャンバに注入されるように設計され、前記噴流は、前記中央軸（１０）を通って延びる平面において流れ、前記中央軸に対してある角度（９０°−α）で流れることを特徴とする、ポーションカプセル。
【請求項２】
前記注入開口部は、カプセル直径のわずか２０％だけ前記中央軸から隔たっており、および／または、前記注入開口部は、前記噴流が前記中央軸に向かって流れるように設計されている、請求項１に記載のポーションカプセル。
【請求項３】
前記注入要素（３）は複数の注入開口部（７）を含む、請求項１または２に記載のポーションカプセル。
【請求項４】
前記注入要素（３）は３つの注入開口部（７）を含む、請求項３に記載のポーションカプセル。
【請求項５】
前記注入開口部（７）は周方向に均一に分散されている、請求項３または４に記載のポーションカプセル。
【請求項６】
前記注入要素は、前記カプセルの内部に向かって方向付けられた突起（６）を形成し、前記少なくとも１つの注入開口部は前記突起（６）に形成されている、先行する請求項のいずれか１項に記載のポーションカプセル。
【請求項７】
前記突起（６）は円錐形である、請求項６に記載のポーションカプセル。
【請求項８】
前記突起は、前記中央軸（１０）に対して中央に配置される、請求項６または７に記載のポーションカプセル。
【請求項９】
前記中央軸（１０）に対する前記角度（９０°−α）は、４５°〜７５°、特に６０°〜７０°である、先行する請求項のいずれか１項に記載のポーションカプセル。
【請求項１０】
前記注入開口部（７）の直径は、０．５ｍｍ〜２ｍｍ、特に０．８ｍｍ〜１．５ｍｍである、先行する請求項のいずれか１項に記載のポーションカプセル。
【請求項１１】
前記注入要素（３）は、前記ビーカー（２）および前記カバー（４）とは別個であって、カプセルカバーと前記注入要素との間に、または代替的にはカプセルベースと前記注入要素との間に注入空間（５）が生じるように前記ビーカーおよび／または前記カバーに固定された要素として設計されている、先行する請求項のいずれか１項に記載のポーションカプセル。
【請求項１２】
前記可溶性物質は粉ミルクである、先行する請求項のいずれか１項に記載のポーションカプセル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、飲料カプセルへ導入される流体を介して飲料を準備するためのシステムの分野に関する。特に、それは、注入水を介して飲料または飲料成分が準備され得る、可溶性食品物質を含むポーションカプセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料を準備するためのシステムの中でも、いわゆるコーヒーカプセルシステム（お茶をいれるための変形物もある）が知られており、それらについては一般に、たとえば抽出を介して飲料を準備するために、大抵は圧力をかけられた熱湯がカプセル内へ導入される。たとえばコーヒーカプセルシステムに適合するカプセルも知られているが、これらは、飲料成分または飲料を準備するために、抽出材料の代わりに、たとえば粉ミルクなどの可溶性物質を含んでいる。
【０００３】
抽出材料が充填されたカプセルとは対照的に、可溶性含有物を有するカプセルについては、完全な準備プロセス中にカプセルに含まれる材料に印加され、導入された流体がカプセル含有物に十分に浸み込むことを保証する圧力を、カプセルの内部に単純な態様で構築することができない。カプセル含有物の良好で完全な混合および均一な溶解を保証するために、他の措置を取らなければならない。
【０００４】
ＥＰ  １  ６５９  ９０９では、食品物質を含むチャンバに流体を、垂直の中央平面に対してある角度で注入することが提案されている。これは、チャンバの中央点のまわりの渦巻（渦）運動が生じるように行なわれ、そのような運動は、カップ内での撹拌と同様に、流体と物質との混合をもたらす。そのような注入を行う手段は、機械側に存在し得るか、またはカプセルに一体化され得る。この解決策は、多くの場合、十分に機能し得る。しかしながら、そのような規則的な渦巻運動を考慮すると、渦巻の中心または渦の中心が常に存在し、そこでは撹拌が生じない。さらに、ある状況下の渦運動は、チャンバの外部領域において、ビーカー壁との摩擦により、適切な程度まで生じることができず、そのため、（カプセル形状寸法、材料含有物、注入圧力、および水温によっては）すべての構成について十分に均質な溶解挙動が結果として生じない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、水が注入されるときに物質のできるだけ良好で広範な溶解を可能にする、可溶性物質を有するポーションカプセルを提供することである。
【０００６】
この目的は、特許請求項で定義されているようなカプセルによって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の一局面に従ったカプセルは、カバーとチャンバとを有する外部ビーカーを形成する。チャンバはビーカーの内部に形成され、可溶性物質を有する。カプセル中央軸が、カバーおよびビーカーベースを通って、したがってたとえばカバーに対して本質的に垂直に延びる。ビーカーおよびカバーは、中央軸を中心として本質的に回転対称であり得るが、たとえば立方体といった他のカプセル形状を除外するべきではない。カプセルは注入要素を含み、注入要素は、カバー側またはビーカーベース側でチャンバの境界を定め、少なくとも１つの注入開口部を含み、前記注入開口部は、それを通って運ばれる流体が噴流状にチャンバに注入されるように設計され、噴流は、中央軸を通る平面において、および中央軸に対してある角度で（すなわち、これと非平行に）流れる。
【０００８】
特に、注入開口部は、（たとえば、それぞれの注入開口部の高さで中央軸に対して垂直に測定されるカプセル直径のせいぜい２０％だけ）中央軸の近くに配置可能であり、および／または、注入開口部は、噴流が上述の平面において中央軸に向かって流れ、したがって中央に向かって注入されるように設計可能である。
【０００９】
特に、そのような注入開口部はいくつか存在していてもよく、これらはすべて、それらによって生成される、中央軸を通って延びる平面において流れ、中央軸に対してある角度で流れる噴流の上述の条件を満たす。これにより、流体を導入する際、いくつかの流体噴流が、互いから遠ざかるように、または互いに向かうように方向付けられ得る。
【００１０】
噴流方向がたとえば均一に分散されることによって達成されるのは、特に完全な混合だけではない。カプセルはその場合、水平の飲料準備モジュール（すなわち、カプセルが水平と略平行な中央軸を用いて導かれるモジュール）にも好適であり、具体的には、その中央軸を中心とするカプセルの配向とは無関係である。なぜなら、たとえば下向きに生じる唯一の噴流、または上向きの唯一の噴流、よって水と接触しない領域を除外することができるためである。
【００１１】
この発明に従った手順に起因して、従来技術でのように本質的に層状の渦が生じるのではなく、乱流がカプセルの内部で生じる。これにより、流体と可溶性物質との特に良好で完全な混合がもたらされ得るということが分かっている。その手順は、いくつかの注入開口部が設けられる場合、特にこれらが異なる方向に向けられる場合に、特に効率的に作用する。
【００１２】
一群の実施形態では、注入要素は、ビーカーおよびカバーとは別個の要素として設計され、そのため、カプセルカバーと注入要素との間に、または代替的にはカプセルベースと注入要素との間に注入空間が生じる。たとえば、外側に封止されるカバーが存在していてもよく、前記カバーは、飲料準備カプセルから本質的に公知であるように、流体を導入するために孔を開けられ得る。
【００１３】
しかしながら、別個の要素としての注入要素の設計の代替例として、注入要素がカバーまたはビーカーベースによって形成されることは除外されない。
【００１４】
飲料の放出はまた、補足的にまたは代替的に、それぞれの向かい側に孔を開けることを必要とする場合がある。
【００１５】
チャンバはまた、オプションで篩要素を含み得る。篩要素は、ビーカーから、およびカバーから、他方側に向かって、したがってベースまたはカバーに向かって離れており、前記篩要素は、注入要素の反対側でチャンバの境界を定める。
【００１６】
中央軸に対する噴流の角度は特に±６３°〜６８°、たとえば約６５°、６６°、または６７°である。そのような角度を考慮すると、完全な混合の効果は特に良好であることが分かっており、範囲は４５°〜７５°、特に５５°〜７０°として定義され得る。
【００１７】
注入開口部は概して小さく、それらの直径はたとえば０．５〜２ｍｍ、特におよそ１ｍｍであり、そのため、飲料準備機械では一般的であるたとえば５〜１５バールの噴射圧で、所望の方向における十分な噴流がもたらされる。
【００１８】
この発明の実施形態例が、図を介して以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】カプセルカバーがない、この発明に従ったカプセルの図である。
【図２】部分的に概略的に示された要素を有するカプセルの断面図である。
【図３】注入要素を上から見た図である。
【図４】図３の平面Ａ−Ａに沿った断面である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１および図２に従ったカプセル１は、ビーカー２とカバー４（図２参照）とを含む。カバー４は、より良好な概説のために図１には示されていない。ビーカーおよびカバーは、本質的に公知の態様でプラスチックから製造され得る。しかしながら、この発明は、たとえばアルミニウムなどの他の材料のカプセルにも適用可能である。ビーカーへのカバーの固定も同様に、たとえば超音波溶接を介して、またはおそらくは接着結合を介して、公知の態様で実行されている。
【００２１】
挿入部品として設計された注入要素３がビーカー２に固定される。ビーカーへの挿入部品の固定は、（たとえば、ビーカーにおける溝または他のアンダーカット構造を用いた）押し込み式（positive）接続を介して、非押し込み式接続（クランプ／摩擦）を介して、および／または材料接続（溶接、結合）を介して遂行され得る。
【００２２】
示された実施形態では、注入要素３はカバーの側に存在しており、カバーの側、したがって図２の上側で、可溶性物質（粉ミルクなど）が充填されたチャンバ８の境界を定める。カバー４と注入要素３との間に注入空間５が生じる。
【００２３】
カプセルはさらにオプションで篩要素１１を含み得る。篩要素１１は、他方側、すなわち図２の下側でチャンバ８の境界を定め、飲料に対して透過性があり、図２では単に非常に概略的な破線の態様で示されている。そのような場合、篩要素１１とベース（または、逆の配置ではカバー）との間に収集領域１２が生じ、その収集領域から、飲料はカプセル外へ放出される。
【００２４】
図３および図４に幾分より詳細に示される注入要素３は、円錐形の突起６を含む。突起６は、カプセルの内部へ突出しており、中央軸１０に対して中央にある。一方では、注入要素が損傷することなく、水中に注入する穿孔先端をこの突起の領域内に受けることができ、そのようなものを介して流体の導入が行われる。他方では、突起６は注入開口部７を含む。
【００２５】
ここに説明される実施形態例では、注入開口部のうちの３つが存在しており、それらの注入方向は互いに対して１２０°の角度βを形成し、このため、周方向に均一に分散されている。カバー平面に対する角度α（中央軸に対する角度はしたがって９０°−（α）である）は２５°未満であり、注入開口部７の直径はおよそ１ｍｍである。
【００２６】
図４にはさらに、オプションの折り返された縁領域９が見える。縁領域９は、径方向内向きに弾性的に変形可能であり、カプセルビーカーにおける注入要素３の固定のために役立ち得る。
【００２７】
示された注入要素はしたがって、注入開口部が径方向に関して中央に、すなわち中央軸１０の近傍に配置され、それらによって生成される噴流が互いから遠ざかって流れるように設計されている。そのような配置は必然的に、注入開口部７を突起６に組み込むことをもたらす。特に、注入開口部が周辺に配置される場合、噴流が互いに対して中央軸の方向に流れる配置もオプションである。
【００２８】
さらに別の実施形態が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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