JP6155267B2 - 飲料調製マシンに関する改良 - Google Patents

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Description

本発明は、飲料調製マシンの改良に関する。
コーヒー、ホットチョコレート、および他のソフトドリンク等の飲料の作製するために、1つまたはそれ以上の飲料成分を水分媒体に接触させることにより飲料を作製する飲料調製マシンが知られている。こうした飲料調製マシンは、1つまたはそれ以上の飲料成分がカートリッジ、カプセル、多孔性エンベロープ、または同様のものに梱包されるタイプのものを含む。
数多くの種類の飲料に関し、飲料の表面に泡、すなわちクレマを含む飲料であることが好ましい。
飲料成分で形成された飲料蒸気に空気を取り込む空気取込部(エントレイナ)を有する飲料調製マシンのためのカートリッジが知られている。欧州特許第1440910号には、抽出装置が記載されている。空気取込部を機能させるためには、空気取込部に十分な空気を供給しなければならない。
たとえば欧州特許第1440910号に抽出装置が記載されている。空気取込部を機能させるためには、十分な量の空気を抽出装置の空気取入口に供給する必要がある。
飲料生成チャンバの下流側で、変形自在のバルブ(弁)を用いて、飲料生成時、飲料成分に加わる背圧を変化させることができる。国際特許出願公開第2010/125326号に1つの実施例が記載されている。こうしたバルブを飲料調整マシンに採用して飲料生成チャンバを液密封止し(または、カートリッジを用いた場合には、カートリッジを液密封止し)、背圧を高く維持することができる。
こうしたシステム(または同様のシステム)において、十分な空気を供給する必要のある空気取込部を採用したカートリッジから、確実に飲料を抽出できるようにするときに、飲料生成チャンバおよび/または飲料カートリッジに至る専用の空気経路が存在しない場合に問題が生じる。
欧州特許第1440910号明細書 国際特許出願公開第2010/125326号パンフレット
こうした背景技術に対して、水分媒体を1つまたはそれ以上の飲料成分に接触させることにより飲料を生成する飲料調整マシンが提供される。この飲料調整マシンは、飲料を容器に放出する出口流路の少なくとも一部を構成するチューブを有し、チューブは、飲料を受容する上流端と、飲料を放出する下流端とを有し、上流端が少なくとも8mmの特徴的内部寸法を有し、下流端が少なくとも10mmの特徴的内部寸法を有する。
好都合にも、この飲料調整マシンは、これで調整された飲料の表面により厚い層の泡を形成することができる。
飲料成分を収容するカートリッジを受容する飲料調整マシンとともに、出口チューブを用いてもよい。出口チューブとともに、さまざまなカートリッジ、パッド、カプセル等を用いることができる。カートリッジは、空気を飲料内に取り込むための空気取込部を有していてもよい。
(たとえば飲料生成チャンバ、または飲料生成チャンバ内に保持されたカートリッジ内の)飲料成分が、使用時、封止され、入口と出口チューブの形態としての出口との間において、飲料成分と外部との間で水分媒体を介した流体のみによる連通がなされる。これは、たとえば飲料調整マシンが、飲料生成時、飲料成分に加わる背圧を変化させるためのバルブを有する場合である。背圧を調整して、背圧を高く維持するために、こうしたバルブが飲料調整マシンに採用された場合には飲料生成チャンバ(カートリッジを用いた場合にはカートリッジ)を液密封止することが必要である。しかしながら、こうしたバルブを有する同じマシンが空気取込部を用いて飲料を供給できることが好ましい。たとえば、カートリッジが空気取込部を有する場合、空気が外部から空気取込部に達するまでの流路を設けることが必要である。このような場合において、空気インレットの流路が出口チューブを通ることが好都合である。チューブの下方まで搬送される飲料の流出ストリームが、同時にチューブまで搬送される必要のある飲料調整マシンの外部からの空気の「流れを断つ」虞を小さくする構成において、本願開示内容に係るチューブは好都合である。
チューブは、上流端における8mmの最小の特徴的内部寸法、および/または下流端における12mmの最小の特徴的内部寸法、および/または上流端と下流端との間の位置における10mmの最小の特徴的内部寸法を有していてもよい。
チューブの下流端は、出口流路の末端部分であってもよい。
チューブの下流端は、チューブから放出される飲料を受容する中間部材に隣接していてもよい。
チューブは、飲料調整マシンの外部から飲料に空気を供給するための入口として機能するものであってもよい。
飲料調整マシンは、空気を飲料内に取り込むための空気取込部を有していてもよい。択一的には、飲料調整マシンは、飲料成分を収容するカートリッジを受容するように構成され、カートリッジは、空気を飲料内に取り込むための空気取込部を有していてもよい。
チューブは、飲料調整マシンの外部から空気取込部に空気を供給するための単一の空気供給源を構成するものであってもよい。
チューブは、飲料調整マシンの飲料生成チャンバまたは飲料調整マシンに受容されるカートリッジの内部の圧力を変えるために圧縮可能であってもよい。
上流端の特徴的内部寸法は、下流端の特徴的内部寸法と異なっていてもよく、上流端の特徴的内部寸法は、下流端の特徴的内部寸法より小さくてもよい。
チューブの下流端は、少なくとも1つの平面において非対称的であり、および/またはチューブの下流端は、円形でない断面を有し、好適には(a)正方形もしくは(b)楕円であり、または最も好適には(c)カッシーニ卵形であってもよい。
チューブの下流端は、少なくとも1つの平坦な面を有していてもよく、および/またはチューブの下流端におけるチューブの壁部は、半径方向の内側または外側に向かって面取りされたものであってもよい。
チューブの下流端におけるチューブの壁部は、0.5mm未満の厚みを有していてもよい。
チューブの下流端は、チューブの中心軸に対して垂直でなくてもよい。
本願開示内容の別の態様によれば、水分媒体を受容する入口、水分媒体を1つまたはそれ以上の飲料成分に接触させることにより生成された飲料を放出する出口とを有する飲料生成チャンバを備えた飲料調整マシンが提供される。
この飲料調整マシンは、飲料を受容するために飲料生成チャンバの出口の下流側に配置され、使用時、飲料調整マシンにより調整された飲料を最終的に受容する容器と飲料生成チャンバとの間に配置された中間部材を有し、
中間部材は、使用時、飲料生成チャンバの出口から飲料を受容するキャビティを構成し、キャビティは、最下点を含むベースおよび最下点に対して***した少なくとも1つの領域を有し、
ベースは、複数の孔部を有し、
孔部は、ベースの最下点またはその付近に配置された1つまたはそれ以上の孔部と、最下点に対して***した少なくとも1つの領域に配置された1つまたはそれ以上の孔部とを含むか、または最下点またはその付近から、最下点に対して***した少なくとも1つの領域に延びるように構成される。
ベースは、2次元より高い次元で湾曲し、および/または椀状形状を有していてもよい。
ベースは、中間部材の長手方向軸の周りの中実回転体であり、長手方向軸は、ベースの最下点を貫通し、および/またはベースは、凹状形状を有し、一定の曲率半径を有していてもよい。
別の態様によれば、上記説明した飲料調整マシンを有するシステムが開示され、1つまたはそれ以上のカートリッジは、1つまたはそれ以上の飲料成分を収容する。
飲料調整マシンは、飲料に空気を取り込む空気取込部を有する第1のタイプのカートリッジを収容するように構成可能であってもよく、このとき空気取込部の空気インレットまでの空気供給流路がチューブを経由し、飲料調整マシンは、空気取込部を有さない第2のタイプのカートリッジを収容するように構成可能であってもよく、このとき飲料は、可変的形状を有するバルブを用いて、バルブを通る飲料を撹拌することにより生成される。
別の態様によれば、飲料を調整する方法が開示され、この方法は、
飲料調整マシンの飲料生成チャンバ内で飲料を生成するステップと、
飲料を飲料生成チャンバから圧縮可能なチューブに放出するステップと、
飲料生成チャンバに向かうチューブ内の空気のフローを制御するためにチューブを圧縮するステップと、
飲料を容器に放出するステップとを有する。
別の態様によれば、飲料を調整する方法が開示され、この方法は、
飲料調整マシンの飲料生成チャンバ内で飲料を生成するステップと、
飲料を飲料生成チャンバから中間部材のキャビティ内に放出するステップと、
キャビティは、最下点を含むベースおよび最下点に対して***した少なくとも1つの領域を有し、ベースは、複数の孔部を有し、孔部は、ベースの最下点またはその付近に配置された1つまたはそれ以上の孔部と、最下点に対して***した少なくとも1つの領域に配置された1つまたはそれ以上の孔部とを含み、
飲料を複数の孔部のうち1つまたはそれ以上の孔部に通すステップと、
飲料を容器に放出するステップとを有する。
比較的に小さい流量の飲料をキャビティ内に放出する場合、飲料は、湾曲したベースの最下点またはその付近に配置された1つまたはそれ以上の孔部のみを通って放出される傾向があり、比較的に大きい流量の飲料をキャビティ内に放出する場合、飲料は、キャビティ内に充填され、湾曲したベースの最下点またはその付近に配置された1つまたはそれ以上の孔部だけでなく、最下点に対して***した少なくとも1つの領域に配置された1つまたはそれ以上の孔部を通って放出される傾向があるものであってもよい。
複数の孔部を介して、飲料を容器に放出するとき、飲料は、ベースの下側部分に沿って流れ、単一の飲料ストリームとして統合され、ベースの最下点またはその付近で中間部材から分離するものであってもよい。
この方法は、1つまたはそれ以上の飲料成分を含むカートリッジを飲料生成チャンバ内に挿入するステップをさらに有していてもよい。
調整された飲料の表面により厚い層の泡を形成するための本発明に係るさらなる態様が本願明細書に開示される。
添付図面に示す特別の実施形態を参照しながら、本願開示内容について以下説明する。
本願開示内容に係る飲料調整マシンの概略図である。 本願開示内容に係る飲料生成チャンバの出口付近のチューブの概略的な側方断面図である。 円形断面を有するチューブの概略的な底面図である。 正方形断面を有するチューブの概略的な底面図である。 非対称的な下流端を有するチューブの概略的な側方断面図である。 第1の実施形態に係る中間部材のベースの下側部分の斜視図である。 図2の中間部材を異なる方向から見た斜視図である。 第2の実施形態に係る中間部材のベースの下側部分の斜視図である。 図8aの中間部材とは別の構成を有する孔部を示すものである。 図8aおよび図8bの中間部材を異なる方向から見た斜視図である。 第3の実施形態に係る中間部材のベースの斜視図である。 第4の実施形態に係る中間部材のベースの下側部分の斜視図である。 図11の中間部材を異なる方向から見た斜視図である。 本願開示内容の態様に係るチューブおよび/または差込部の構成に関するさまざまな選択肢を示す。 本願開示内容に係る好適な実施形態のチューブを示す。 上記実施形態の一部として採用され得る可変的形状を有するバルブの概略図である。 上記実施形態の一部として採用され得る可変的形状を有するバルブの概略図である。 上記実施形態の一部として採用され得る可変的形状を有するバルブの概略図である。 上記実施形態の一部として採用され得る例示的なカートリッジを示す。 上記実施形態の一部として採用され得る例示的なカートリッジを示す。 上記実施形態の一部として採用され得る例示的なカートリッジを示す。 上記実施形態の一部として採用され得る例示的なカートリッジを示す。 上記実施形態の一部として採用され得る例示的なカートリッジを示す。 上記実施形態の一部として採用され得る例示的なカートリッジを示す。 上記実施形態の一部として採用され得る例示的なカートリッジを示す。 上記実施形態の一部として採用され得る例示的なカートリッジを示す。 上記実施形態の一部として採用され得る例示的なカートリッジを示す。 上記実施形態の一部として採用され得る例示的なカートリッジを示す。 上記実施形態の一部として採用され得る例示的なカートリッジを示す。 上記実施形態の一部として採用され得る例示的なカートリッジを示す。 上記実施形態の一部として採用され得る例示的なカートリッジを示す。 上記実施形態の一部として採用され得る例示的なカートリッジを示す。
本願開示内容に係る飲料調整マシン1を図1に概略的に示す。
飲料調整マシン1は、水分媒体を受容する入口11と、水分媒体を1つまたはそれ以上の飲料成分18に接触させることにより生成された飲料を放出する出口12とを有する。図示した実施形態では、飲料成分18はカートリッジ15内に収容され、このカートリッジは飲料生成チャンバ内に(手動または自動で)挿入可能なものである。この場合、カートリッジは、1杯分の飲料を生成するために十分な飲料成分を収容するように設計されている。択一的な実施形態では、飲料生成チャンバ10は、チャンバ10内に直接的に収容される飲料成分を含むものであってもよく、たとえば炒って挽いたコーヒーを受容するエスプレッソマシンのグループハンドルであってもよい。
本明細書の第1の態様において、飲料生成チャンバの出口12は、チューブ120または他の導管からなる。チューブ120は、チャンバ出口12の一体部品であってもよいし、または独立した連結部品であってもよい。チューブ120は、独立した連結部品である場合、出口12に直接的または間接的に連結される。
チューブ120は、差込部(栓)とパイプ(管)とを有し、差込部が出口12の一部であり、パイプが差込部に固定される。
チューブ120は、任意の断面形状を有していてもよい。たとえばチューブ120は、円形(図3)、正方形(図4)、楕円、またはその他の形状を有していてもよい。チューブ120の断面形状は、一定でなくてもよい。断面形状は、チューブ120の長さ方向に沿って変化するものであってもよい。チューブ120の断面形状は、たとえば円形から正方形に変化させてもよい。
図示した実施形態において、チューブ120は、その上流端121がその下流端122より狭くなるような特徴的な内部寸法を有する。円形の断面形状を有するチューブ120の場合、その長さ方向の特定のポイントにおける特徴的内部寸法が、そのポイントにおける直径を意味する。円形でない断面形状を有するチューブ120の場合、その長さ方向の特定のポイントにおける特徴的内部寸法が、そのポイントにおける最大の内部寸法を意味する。すなわちチューブがその長さ方向に沿った特定のポイントにおける正方形断面を有する場合、特徴的内部寸法は、そのポイントにおける正方形の対角線の長さとなる。
チューブは、その長さ方向に沿った特定の領域に***部を有し、その領域におけるチューブの特徴的内部寸法は、その領域以外のチューブの部分の特徴的内部寸法より大きくなる。
図2〜図5の実施形態において、チューブ120は、外側を面取りした下流端122を有する。択一的には、チューブ120は、内側を面取りした下流端122を有していてもよい。下流端122を面取りすることにより、チューブ壁125の厚みを下流端で薄くして、チューブ120の端部の壁から分離する際の抵抗をより小さくすることができる。
チューブ120の下流端122の中心軸は、チューブ120の上流端121の中心軸から位置がずれている。
1つの実施形態において、チューブ120の上流端121の特徴的内部寸法が8mmであり、チューブ120の下流端122の特徴的内部寸法が10mmである。別の実施形態では、上流端121および下流端122の特徴的内部寸法は、より大きいものであってもよい。たとえば上流端121および下流端122の特徴的内部寸法はそれぞれ10mmと12.5mmであってもよい。本願開示内容の範囲に含まれるものと理解されるチューブのさまざまな択一的構成を図13に示す。差込部およびパイプを有する装置の図13に示す構成は、パイプ(図示せず)を取り付ける差込部のみに関連するものである。択一的には、図13に示す構成は、チューブ全体に関連するものであってもよい。
本願開示内容の本態様に係る好適な実施形態を図14に示す。チューブは、その長さ方向に沿って変化する断面形状および断面寸法を有する。上流端の断面形状は、円形であり、下流端の断面形状は、2つの対向する丸い周辺部分および2つの対向する平らな周辺部分を有する実施的なカッシーニ卵形である。チューブは、最小となる特徴的内部寸法が上流端で8mm、下流端で12mm、上流端と下流端との間の位置で10mmとなる。
飲料調整マシン1は、飲料生成時、飲料成分18に加わる背圧を制御するためのバルブを飲料生成チャンバ10の下流側に有していてもよく、たとえば、このバルブを部分的に閉じることにより、カートリッジ15内に保持された、炒って挽いたコーヒーの抽出圧力を増大させてもよい。バルブは、チューブ120の一部を形成し、もしくはチューブ120の一部と係合し、または飲料生成チャンバ10の下流側にあって、チューブ120の上流側にある飲料出口経路の一部であってもよい。
飲料生成チャンバ内の背圧を制御するための1つの機構は、形状可変バルブ60を採用するものであり、その具体例が図15〜図17に概略的に図示されている。バルブ60は、クランプ(把持)機構72を有するピンチバルブであってもよい。(図16の)開放状態において、飲料はチューブ120の中を自由に流れる。背圧を増大させるたに、クランプ機構72を作動させ、チューブ120のフロー面積が小さい狭窄部を形成する(図17に概略的に示すように、バルブ60を一時的に閉じようとした場合、フロー面積はゼロになることに留意されたい。)。すなわち、バルブ60は以下の状態を選択することができる。
1.開口状態
2.制限状態(絞り状態)
3.閉口状態
飲料調整マシン1の制御プロセッサを用いて、バルブ60を自動的に制御してもよい。たとえばバーコードを復号して、マシン1に挿入されたカートリッジ15のタイプを特定すると、制御プロセッサは、正しい初期設定値を選択することができ、適当ならば、関連する飲料のタイプに対するバルブ60の後の操作を選択することができる。
マシン1は、バルブ60を1つまたはそれ以上の操作状態に設定して、所定のモード範囲内で操作することができる。バルブは、たとえば次のような状態に設定することができる。
1.ブリュー(抽出)サイクル中、バルブを開口する。
バルブ60を開口状態にして、動作圧力を2バール以下とし、流速が400ml/分までの安定状態を維持することができる。このモードは、茶、泡立てたミルク、またはホットチョコレート等の低い圧力の飲料を調整するのに適したものである。
2.ブリュー(抽出)サイクル中、バルブを制限する。
バルブ60を制限状態にすると、カートリッジ15(または飲料生成チャンバ10)の内部の背圧が比較的に高くなり、動作圧力が4バール、6バール、または9バールとなり、流速が60ml/分〜300ml/分の安定状態を維持することができる。これは、エスプレッソ飲料のために必要とされる、飲料成分200の固体の抽出および油分の乳化を実現する上で十分なものである。飲料出口でバルブを制限することにより、バルブ60に流れる飲料を撹拌し、良好な空気/液体の乳化作用が得られ、改善されたクレマが得られる。好都合にも、このモードを用いて、エスプレッソおよびカプチーノ等の高圧の飲料を調整することができる。
3.バルブを閉口した後、制限する。
ブリューサイクル開始直後(マシン1のポンプの作動開始直後)にバルブ60を閉口すると、バルブ60を制限状態にした場合に比較して、カートリッジ内により高い圧力を形成することができる。
必要ならば、ブリューサイクル中、またはその一部の期間中、バルブ60をさまざまな状態に変化(パルス制御)させることができる。供給サイクル中、このようにバルブを動作させることにより、段階的な色合いおよび/またはバブルサイズを有するクレマを含む飲料を生成することができる。
ボールバルブ、スリーブバルブ、シートバルブ、またはディスクバルブ等の他のタイプのバルブをバルブ60として用いてもよい。
上述のように、出口チューブ120は、飲料成分18を含むカートリッジを受容するマシンとともに用いることができる。幅広い範囲のカートリッジ、パッド、カプセル等を出口チューブ120に用いることができる。以下の詳細な説明は、空気を飲料中に取り込む空気取込部(エントレイナ)を有する図18〜図29に示すようなカートリッジ15の一例を提供するものである。
カートリッジ15は、一般に、外側部材102、内側部材103、およびラミネート105を有する。外側部材102、内側部材103、およびラミネート105が組み立てられ、カートリッジ15を構成する。カートリッジは、1つまたはそれ以上の飲料成分を収容するための内部空間106と、入口107と、出口108と、入口107および出口108を接続し、内部空間106を通過する飲料流路とを有する。入口107および出口108は、当初ラミネート105で封止され、使用時、ラミネート105を穿孔または切除することにより開口する。
カートリッジ15の図示した実施例は、炒って挽いたコーヒー等のエスプレッソ式の製品であって、クレマを生成することが望ましいものを調整するために特に用いられるように設計されたものである。
図23から明らかなように、カートリッジ15の全体的形状は、ほぼ円形またはほぼ円板状であり、カートリッジ15の直径は、その高さに比して実質的により大きい。図19に示すように、主軸Xが外側部材の中心を通る。典型的には、外側部材102の全体的に直径は74.5mmプラスマイナス6mmであり、その全体的な高さは16mmプラスマイナス3mmである。組み立て時のカートリッジ15の容量は、典型的には、30.2mlプラスマイナス20%である。
外側部材102は、概略、湾曲した環状壁113を有するボウル状シェル110、閉じた頂部111、および開いた底部112を備える。外側部材102の頂部111の直径は、底部112の直径より小さく、閉じた頂部111から開いた底部112に横断して見たとき、環状壁が広がっている。環状壁113および閉じた底部112は、一体として内部空間134を含む容器を形成する。
内向きの中空円筒状延長部118が、主軸Xを中心とする閉じた頂部111に設けられている。図20により明確に示されているように、円筒状延長部118は、第1の部分219、第2の部分220、および第3の部分221を含む段差形状を有する。第1の部分219は直角円筒形状を有する。第2の部分220は円錐台形状を有し、内側に傾斜している。第3の部分221は、別の直角円筒形状を有し、下側表面131により閉じられている。第1の部分219、第2の部分220、および第3の部分221の直径は、徐々に小さくなり、円筒状延長部118の直径は、その頂部111から閉じた下側表面131まで見たとき小さくなっている。第2の部分220および第3の部分221の間の接合部において、実質的に水平な肩部132が円筒状延長部118上に形成される。
底部11に向かって外側に延びる肩部133が外側部材102に形成されている。外側に延びる肩部133は、環状壁113と同心軸を有する2次的な壁115を形成し、2次的な壁115と環状壁113との間にマニホールド116を形成して、環状トラックを構成し、2次的な壁115と環状壁113との間にマニホールド116を形成する。マニホールド116は、外側部材102の周縁部の周りを通る。マニホールド116と同じ高さのところの環状壁113に一連のスロット117が設けられ、マニホールド116と外側部材102の内部空間134との間で気体および液体を流体連通させる。図21に示すように、スロット117は環状壁113に設けた垂直スリットからなる。20個〜40個のスロットが設けられる。この実施形態において、37個のスロット117がマニホールド116の周縁部の周りにほぼ等間隔で配置される。好適にはスロットの長さは1.4mm〜1.8mmである。各スロット117の長さは、典型的には、外側部材102の全体的高さの10%である1.6mmである。各スロット117の幅は0.25mm〜0.35mmである。典型的には、各スロット117の幅は0.3mmである。各スロット117の幅は、保管時または使用時、飲料成分が通過してマニホールド116内に侵入するのを防止する上で十分に狭い。
外側部材102の周縁部において、入口チャンバ126が外側部材102に形成されている。図23に最も明確に表されているように、円筒壁127が設けられ、これは入口チャンバ126を外側部材102の内部空間134に形成し、この内部空間を仕切るものである。円筒壁127は、閉じた上面128を有し、主軸Xに対して垂直な平面上に設けられた閉じた上面128、および外側部材102の底部と同一平面上にある開いた下端部129を有する。入口チャンバ126は、図19に示すように、2つのスロット230を介してマニホールド116と流体連通している。択一的には、1つないし4つのスロットを用いて、マニホールド116と入口チャンバ126とを流体連通させてもよい。
外側に延びる肩部133は、主軸Xに対して垂直な方向である外側に延びるフランジ135を有する。通常、フランジ135は2mm〜4mmの幅を有する。フランジ135の一部が拡張され、外側部材102を保持できるようにハンドル124が形成される。把持しやすいように、ハンドル124には上向きリム225が設けられている。
外側部材102は、高密度のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、またはこれらの材料のうちの2つまたはそれ以上の積層体から一体成形部品として成形される。好適なポリプロピレンは、DSM UK社(レディッチ、英国)から市販されている。外側部材は、不透明、透明、または半透明であってもよい。製造プロセスは、射出成形であってもよい。
図25〜図28に示すように、内側部材103は、環状フレーム141と、下側に延びるファネル(漏斗部)140とを有する。図25に示すように、主軸Xは内側部材103を貫通する。
図26および図27に最も明確に示すように、環状フレーム141は、外側リム151と、10個の等間隔に配置された半径方向スポーク153が連結する内側ハブ152とを有する。内側ハブ152は、円筒状ファネル140と一体成形され、円筒状ファネルから延びている。濾過口部155が、半径方向の濾過スポーク153の間であって、環状フレーム141に形成されている。フィルタ104は、濾過口部155を覆うように環状フレーム141上に配設される。フィルタは、たとえば不織布ポリエステル材料等の湿潤強度の高い材料から形成されることが好ましい。織紙布(woven paper fibres)を含むセルロース材料等の不透水性セルロースを含む他の材料を用いてもよい。織紙布は、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、および/またはポリエチレンからなる繊維と混合したものであってもよい。これらのプラスティック材料をセルロース材料に組み込むことにより、セルロース材料を熱封止可能にすることができる。またフィルタ104は、環状フレーム141に対して封止することができるように、熱および/または圧力により活性化した材料で処理し、またはこれを被膜してもよい。
図25の断面図に示すように、内側ハブ152は、外側リム151より下方に配置されるため、環状フレーム141は、下側が傾斜する形状を有する。
各スポーク153の上側表面には、直立ウェブ154が設けられ、直立ウェブにより、環状フレーム141の上方にある空きスペースが複数の流路157に分割されている。各流路157は、ウェブ154により側面が画定され、フィルタ104により下面が画定される。ウェブ154の内側境界により形成される開口部156において、流路157は、外側リム151から円筒状ファネルに向かって下方に延び、円筒状ファネルに対して開口している。
円筒状ファネル140は、内側放出スパウト(吐出口)143を包囲する外側チューブ142を有する。外側チューブ142は、円筒状ファネル140の外形部分を構成する。放出スパウト143は、環状フランジ147を介して、放出スパウトの上端部で外側チューブ142に接続されている。放出スパウト143は、上端部において流路157の開口部156に流体連通する入口145と、下端部において調整された飲料がカップまたは他の容器に放出される際に経由する出口144とを有する。放出スパウト143の外形形状は、チューブ143の上端部付近に際立ったドッグレッグ(屈曲部)166を含む段差形状を有する。
図25に示すように、放出スパウト143には、出口144から放出スパウト143に向かって情報に延びる隔壁165が設けられている。隔壁165は、飲料が放出スパウト143から放出されるとき、飲料の噴出および/または飛び散りを防止することを支援するものである。
リム167は、環状フランジ147から直立するように設けられ、環状フランジが外側チューブ142を放出スパウト143に連結する。リム167は、放出スパウト143まで入口145を包囲し、リム167と外側チューブ142の上側部分との間の環状チャンネル169を形成する。リム167は、内側に面した肩部168を有する。図25および図25aに最も明確に現されているように、リム167の周縁部の周りのポイントにおいて、リム167の上端部から肩部168の高さよりわずかに低い位置まで延びるスロットの形態を有する開口部170が設けられる。スロットの幅は0.64mmである。
図28および図28aに示すように、空気インレット171は、開口部170に周方向に位置合わせされるように環状フランジ147に配置される。環状フランジ147の上方の位置と、環状フランジ147の下方にあって外側チューブ142と放出スパウト143との間にある空きスペースとの間を流体連通させるために、空気インレット171は、環状フランジ147を貫通する開口を有する。好適には、図示したように、空気インレット171は、上側円錐台部173および下側円筒部172を有する。空気インレット171は、ピン等の成形ツールを用いて成形される。空気インレット171が傾斜した形状を有するので、モールド成形部品からより容易に離型することができる。空気インレット171付近にある外側チューブ142の壁部は、空気インレット171から放出スパウト143の入口145に至るシュート(樋)を形成するように成形される。図28aに示すように、空気インレット171とシュートとの間に傾斜肩部174を形成し、スロット170から噴出する飲料ジェットが、直ちに、空気インレット171の直近における環状フランジ147の上側表面上で詰まることがないようにすることができる。
内側部材103は、ポリプロピレンまたは上述の同等の材料を用いて、外側部品102と同様の射出成形法により一体成形部品として成形してもよい。
択一的には、内側部材103および/または外側部品102は、分解性ポリマで作製してもよい。適当な材料の具体例として、分解性ポリエチレン(たとえば英国、ボアハムウッドにあるシンフォニー・エンバイロメンタル社から供給されているSPITEK)、生分解性ポリエステル・アミド(たとえばシンフォニー・エンバイロメンタル社から供給されているBAK 1095)、生分解性ポリ乳酸(米国、ミネソタ州にあるカーギルから供給されているPLA)、澱粉ベースポリマ、セルロース誘導体、およびポリペプチドが含まれる。
ラミネート(積層体)105は、アルミニウムからなる第1の層および鋳造ポリプロピレンからなる第2の層の2つの層からなる。アルミニウム層の厚みは0.02mm〜0.07mmである。鋳造ポリプロピレン層の厚みは0.025mm〜0.065mmである。1つの実施形態では、アルミニウム層の厚みは0.06mmであり、ポリプロピレン層の厚みは0.025mmである。このラミネート105は、組み立て時、とりわけ高い耐湾曲性を有するため好都合である。そのため、ラミネート105を正確な寸法および形状に事前に裁断した後、変形させることなく、生産ライン上の組み立て工程に搬送することができる。すなわちラミネート105は溶着に特に適している。PET/アルミニウム/PP、PE/EVOH/PP、PET/金属化物/PP、アルミニウム/PPのラミネートを含む他のラミネート材料を用いることができる。ダイ裁断した保管品の代わりに、ロールラミネート保管品を用いてもよい。
可撓性ラミネート105の代わりに、硬直または半硬直した蓋を用いてカートリッジ15を閉じてもよい。
カートリッジ15の組み立ては、以下のステップを含むものである。
a)内側部材103を外側部品102内に挿入する。
b)フィルタ104を成形するように裁断して、円筒ファネル140上に設置するように内側部材103上に配置し、環状フレーム141に対して載置する。
c)内側部材103、外側部品102、およびフィルタ104は、超音波溶着により接合させる。
d)カートリッジ15に1つまたはそれ以上の飲料成分を充填する。
e)ラミネート105を外側部材102に固定する。
外側部材102の開口底部112が上向きとなるように外側部材を配置する。内側部材そして外側リム151がカートリッジ15の頂部111にある軸方向延長部114内に緩く嵌合されるように、内側部材103を外側部材102内に挿入する。これと同時に、外側部材102の円筒状延長部118が、内側部材103の円筒ファネル140の上側部分に受容される。
円筒状延長部118の第3の部分221は、支持リム167内に収容される。円筒状延長部118の第2の部分220と第3の部分221の間にある肩部132が、内側部材103の支持リム167の上端部に対向支持する。すなわち中間的領域が内側部材103と外側部材102の間に形成され、円筒状延長部118と支持リム167との間の封止表面を構成する。この封止表面は、カートリッジ15の周縁部のほぼ全体にわたって延びている。ただし、支持リム167のスロット170が支持リム167を貫通して、肩部168よりわずかに低い位置まで延びているので、円筒状延長部118と支持リム167の間は液密封止されていない。その結果、円筒状延長部118および支持リム167を接合して嵌め合わせることにより、スロット170を、気体および液体が環状チャンネル169と放出スパウト143との間で流体連通させる開口部に変形することができる。この開口部は、一般に0.64mmの幅および0.69mmの長さを有する。
フィルタ104は、フィルタ材料が環状リム151に当接するように、内側部材103の上方に配置される。超音波溶着を用いて、フィルタ104を内側部材103に接合すると同時に、同じプロセス工程で、内側部材103を外側部材102に接合する。内側部材103およびフィルタ104は、外側リム151の周囲で溶着される。内側部材103およびフィルタ104は、外側リム151の周囲の溶着ラインを介して接合され、ウェブ154の上端部を接合する。
図29に最も明確に図示されているように、外側部材102および内側部材103は、一体に接合されると、環状フランジ141の下方であって、濾過チャンバ160を構成する円筒状ファネル140の外部において、内部空間106の空きスペースを形成する。ろ過チャンバ160、および環状フランジ141の上方にある流路157は、フィルタペーパー104により分離される。
濾過チャンバ160は、1つまたはそれ以上の飲料成分200を収容する。1つまたはそれ以上の飲料成分200が、濾過チャンバ160内に充填される。エスプレッソ式の飲料の場合、飲料成分は、通常、炒って挽いたコーヒーである。飲料成分の濾過チャンバ230内の充填密度は、必要に応じて変更することができる。通常、濾過されるコーヒー製品の場合、濾過チャンバは、通常5〜14mmの厚みを有する濾過床(filtration bed)に5.0g〜10.2gの炒って挽いたコーヒーを収容する。
ラミネート105は、これを外側に延びるフランジ135の下側表面に接合するように、ラミネート105の周縁部の周囲を溶着することにより、外側部材102に固定される。入口チャンバ126の円筒壁127の下側端部に対してラミネート105を封止するように延びる溶着部161が形成される。さらに、円筒状ファネル140の外側チューブ142の下側端部とラミネート105との間に溶着部162が形成される。ラミネート105は、濾過チャンバ160の下側壁を構成し、入口チャンバ126および円筒状ファネル140を封止する。しかしながら、飲料調整前、ラミネート105と放出スパウト143の下側端部の間に微小ギャップ163が存在する。ラミネート105の材料特性に依存して、加熱超音波溶着等のさまざまな溶着方法を用いることができる。
使用時、加圧された水が入口107から入口チャンバ126内に入る。ここから、水は、スロット117の中を流れ、マニホールド116を回り、カートリッジ1の濾過チャンバ160に案内される。水は、濾過チャンバ160を通って半径方向内側の力が加えられ、濾過チャンバ内に収容された飲料成分200と混ぜ合わされる。これと同時に、水は、飲料成分200を通過して上方向の力が加えられる。水が飲料成分200を通過することにより生成された飲料は、フィルタ104および濾過口部155を通り、環状フレーム141の上方にある流路157に流れる。
流路157の飲料は、ウェブ154の間に形成された半径方向の流路57に沿って下方へ開口部156を介して円筒状ファネル140の環状チャンネル169に流れる。濾過チャンバ160および流路157に集まる飲料の背圧により、飲料は、環状チャンネル169から開口部128を介して加圧される。そして飲料は加圧され、開口部から、放出スパウト143の上端部により形成された拡張チャンバへ、ジェットとして噴出する。図29に示すように、飲料ジェットは、空気インレット171の直ぐ上方を通過する。飲料が開口部の狭窄部を通過することにより、飲料の圧力が低減する。飲料が放出スパウト143に入るとき、飲料の圧力は依然として比較的に低い。その結果、カートリッジ15の外部からの空気が空気インレット171を介して引き込まれるため、空気が複数の微小な気泡の形態として飲料ストリームに取り込まれる。開口部から噴出する飲料ジェットは、下方の出口に集められ、飲料が上述の出口チューブ120に放出され、出口チューブからカップ等の容器に注がれ、ここで気泡が所望されるクレマを構成する。すなわち開口部および空気インレット171が、協働して、空気を飲料内に取り込むように機能する空気取込部(エントレイナ)を構成する。
使用時、水分媒体の入口11と出口チューブ120の形態を有する出口12との間で、飲料成分および外部の間の流体連通のみが実現されるように、飲料調整チャンバ10(またはその内部にあるカートリッジ15)が封止されることが好ましい。これは、たとえば飲料調整マシン1が背圧を変化させる上述のようなバルブ60を有する場合である。背圧を調整するために、上述のバルブ60のようなバルブを飲料調整マシン1に採用する場合には飲料調整チャンバ10を液密封止(またはバルブをカートリッジ15に採用する場合にはカートリッジを液密封止)して、背圧を高く維持することが必要である。しかしながら、バルブ60を有する同じマシンが空気取込部を有するカートリッジを利用できることが好ましい。カートリッジ15は、上述のような空気取込部を有する場合、空気が外部から空気インレット171に達するまでの流路を設けることが必要である。このような場合において、空気インレットの流路が出口チューブを通ることが好都合である。チューブ120の下方まで搬送される飲料の流出ストリームが、同時にチューブ120まで搬送される必要のある飲料調整マシンの外部からの空気の「流れを断つ」虞を小さくする構成において、本願開示内容に係るチューブ120は好都合である。
本願開示内容の第2の態様によれば、飲料調整マシン1は、飲料調整チャンバの出口12と、飲料調整マシンにより調整された飲料を最終的に受け取る容器30との間に中間部材20を有する。容器30は、たとえばカップ、マグカップ、水入れ、または同様のものであってもよい。
中間部材20は、使用時、飲料生成チャンバの出口12からの飲料を受容するキャビティを構成する。キャビティ20はベース25を有し、ベースは、最下点26、および最下点に対して***した少なくとも1つの領域27を有する。ベース25は複数の孔部28を有し、孔部はベース25の最下点26に、または最下点の方に配置された1つまたはそれ以上の孔部と、最下点26に対して***した少なくとも1つの領域27に配置された1つまたはそれ以上の孔部とを有する。択一的には、複数の孔部28のうち少なくとも1つまたはそれ以上の孔部は、最下点26またはその付近から、最下点26に対して***した少なくとも1つの領域27に延びるように構成されている。
1つの実施形態に係る中間部材20を図6および図7に示す。この実施形態に係る中間部材20のベース25は、ドーム形状を有する。このベースは、ドーム全体の所定範囲に分布する孔部28を有し、孔部は、ベースの最下点26にある孔部28a(この場合、ドームの中央に配置された孔部)と、ドームの中心から離れた位置、すなわち最下点26に対して***した少なくとも1つの領域27に配置された別の孔部とを含む。最下点とは、飲料調整マシンを本来の位置に配置したときの最下点であり、飲料が重力により孔部を通って飲料調整マシンの外部へ容器(すなわちカップ)に向かって流れるように、孔部は中間部材20のベースの下端部に向かって延びている。
第2の実施形態に係る中間部材20は、図8a、図8b、および図9に示すように、ベース25を有し、第1の実施形態に係る中間部材のようにドーム状に3次元で湾曲するのではなく、第2の実施形態に係るベース25は2次元で湾曲する。第2の実施形態に係るベースは本質的には半円筒状であるが、択一的には、半楕円またはこれら以外の形状で湾曲するものでもよい。図8aは、最下点付近に配設された孔部28bと、最下点26に対して***した少なくとも1つの領域27に配置された孔部28とを有する構成を図示するものである。図8bは、最下点に対して***した領域の最下点から、その領域に向かって延びる孔部28を有する構成を図示するものである。こうした孔部の構成は、図6,7および図10〜12に示す択一例において同様に適用することができる。
第3の実施形態に係る中間部材20を図10に示す。この中間部材20のベース25は、2つの真っ直ぐな面を有し、これらの面が交差するところで、ベース25の最下点を構成する頂部が形成される。孔部28aは、最下部分26(すなわち点または頂点)またはその付近に配置される。別の孔部28が最下点とは離れた領域27に配置される。
第4の実施形態に係る中間部材20を図11および図12に示す。この中間部材20のベース25は、段差構造を有する。段差部分26の一方が、最下部分26を構成し、他方の段差部分27が最下部分26に対して***した領域27を構成する。孔部28aは、最下部分26だけでなく、***領域27にも配置される。
当業者ならば理解されるように、この態様に係る本願開示内容は、4つの具体的な構成に係る中間部材20に限定されるものではない。具体的な各中間部材の異なる態様を組み合わせてもよい。当然に、複数の***領域を設けてもよいし、最下点に対して異なる高さに***する複数の***領域を設けてもよい。1つまたは複数の***領域は、平坦であってもよいし、2次元または3次元で湾曲するものであってもよい。さらに、本願開示内容において必須の事項は、最下点26(または可能性として、2以上の最下点26)と、最下点26に対して***した少なくとも1つの領域27とを設け、孔部が最下点またはその付近に配置され、かつ孔部が最下点に対して***した少なくとも1つの領域27に配置されることである。
本願開示内容の最も好適な実施形態は、本願開示内容に係るチューブ120および中間部材の両方の態様を含むものである。とりわけ最も好適な実施形態は、上記説明した構成を有するチューブ120を有し、このチューブは上記説明した中間部材20内に供給するものである。
ただし、本願開示内容に係る実施形態は、上述のただ1つ、2つ、または3つの態様を含むものであってもよい。たとえば、1つの構成は、チューブ120、中間部材20、およびバルブ60を有し、別の構成は、バルブ60および中間部材20のみを有するものであってもよい。
中間部材を有するか否かにかかわらず、チューブ120の出口は、広がるように開くもの、直径が段階的に変化するもの、面取りした端部を有するもの、または一方の端部が他方の端部より低いものであってもよい。これらの任意の特徴を独立して、または組み合わせて用いてもよい。
本願開示内容にすべての態様は、カートリッジを採用するタイプでない飲料調整マシンにも同様に適用することができる。
1…飲料調整マシン、10…飲料生成チャンバ、11…入口、12…出口、15…カートリッジ、18…飲料成分、20…中間部材(キャビティ)、25…ベース、26…最下点、27…***領域、28…孔部、30…容器、60…形状可変バルブ、72…クランプ(把持)機構、102…外側部材、103…内側部材、105…ラミネート、107…入口、108…出口、110…ボウル状シェル、111…頂部、112…底部、113…環状壁、115…2次的な壁、116…マニホールド、117…スロット、118…中空円筒状延長部、120…チューブ、121…上流端、122…下流端、124…ハンドル、125…チューブ壁、126…入口チャンバ、127…円筒壁、131…下側表面、132…肩部、133…肩部、134…内部空間、135…フランジ、140…円筒状ファネル、141…環状フレーム、142…外側チューブ、143…内側放出スパウト、144…出口、145…入口、147…環状フランジ、151…外側リム、152…内側ハブ、153…濾過スポーク、154…直立ウェブ、155…濾過口部、156…開口部、157…流路、165…隔壁、166…ドッグレッグ(屈曲部)、167…リム、168…肩部、169…環状チャンネル、170…開口部、171…空気インレット、172…下側円筒部、173…上側円錐台部、174…傾斜肩部、219…第1の部分、220…第2の部分、221…第3の部分、225…リム。

Claims (18)

  1. 水分媒体を1つまたはそれ以上の飲料成分に接触させることにより飲料を生成する飲料調整マシンであって、
    飲料を容器に放出する出口流路の少なくとも一部を構成するチューブを有し、
    チューブは、飲料を受容する上流端と、飲料を放出する下流端とを有し、
    上流端が少なくとも8mmの特徴的内部寸法を有し、下流端が少なくとも10mmの特徴的内部寸法を有し、
    上流端(121)における特徴的内部寸法は、下流端(122)における特徴的内部寸法より小さく、
    飲料調整マシンは、飲料成分を収容するカートリッジを受容する飲料生成チャンバを備え、
    カートリッジは、空気を飲料内に取り込むための空気取込部を有し、空気取込部により微小な気泡が取り込まれた飲料が、飲料チャンバの下流にあるチューブを介して放出されることを特徴とする調整マシン。
  2. チューブは、上流端における8mmの最小の特徴的内部寸法、および/または下流端における12mmの最小の特徴的内部寸法、および/または上流端と下流端との間の位置における10mmの最小の特徴的内部寸法を有することを特徴とする請求項1に記載の飲料調整マシン。
  3. チューブの下流端は、出口流路の末端部分であることを特徴とする請求項1または2に記載の飲料調整マシン。
  4. チューブの下流端は、チューブから放出される飲料を受容する中間部材に隣接することを特徴とする請求項1または2に記載の飲料調整マシン。
  5. チューブは、飲料調整マシンの外部から飲料に空気を供給するための入口として機能することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載の飲料調整マシン。
  6. チューブは、飲料調整マシンの外部から空気取込部に空気を供給するための単一の空気供給源を構成することを特徴とする請求項1に記載の飲料調整マシン。
  7. チューブは、飲料調整マシンの飲料生成チャンバまたは飲料調整マシンに受容されるカートリッジの内部の圧力を変えるために圧縮可能であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1に記載の飲料調整マシン。
  8. チューブの下流端は、少なくとも1つの平面において非対称的であり、および/または
    チューブの下流端は、円形でない断面を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1に記載の飲料調整マシン。
  9. チューブの下流端は、少なくとも1つの平面において非対称的であり、および/または
    チューブの下流端は、(a)正方形、(b)楕円、または(c)カッシーニ卵形の断面を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1に記載の飲料調整マシン。
  10. チューブの下流端は、少なくとも1つの平坦な面を有し、および/または
    チューブの下流端におけるチューブの壁部は、半径方向の内側または外側に向かって面取りされたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1に記載の飲料調整マシン。
  11. チューブの下流端におけるチューブの壁部は、0.5mm未満の厚みを有することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1に記載の飲料調整マシン。
  12. チューブの下流端は、チューブの中心軸に対して垂直でないことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1に記載の飲料調整マシン。
  13. 水分媒体を受容する入口(11)、水分媒体を1つまたはそれ以上の飲料成分(18)に接触させることにより生成された飲料を放出する出口(12)とを有する飲料生成チャンバ(10)を備えた飲料調整マシン(1)であって、
    飲料調整マシン(1)は、飲料を受容するために飲料生成チャンバの出口(12)の下流側に配置され、使用時、飲料調整マシン(1)により調整された飲料を最終的に受容する容器と飲料生成チャンバとの間に配置された中間部材(20)を有し、
    中間部材(20)は、使用時、飲料生成チャンバの出口(12)から飲料を受容するキャビティ(25)を構成し、キャビティは、最下点を含むベースおよび最下点に対して***した少なくとも1つの領域を有し、
    ベースは、複数の孔部を有し、
    孔部は、ベースの最下点またはその付近に配置された1つまたはそれ以上の孔部と、最下点に対して***した少なくとも1つの領域に配置された1つまたはそれ以上の孔部とを含むか、または最下点またはその付近から、最下点に対して***した少なくとも1つの領域に延びるように構成され、
    チューブの下流端(122)が中間部材に供給することを特徴とする請求項1に記載の飲料調整マシン。
  14. 請求項1〜13のいずれか1に記載の飲料調整マシン(1)を有し、
    1つまたはそれ以上のカートリッジ(15)は、1つまたはそれ以上の飲料成分を収容することを特徴とするシステム。
  15. 飲料調整マシンは、飲料に空気を取り込む空気取込部を有する第1のタイプのカートリッジを収容するように構成可能であり、このとき空気取込部の空気インレットまでの空気供給流路がチューブを経由し、または
    飲料調整マシンは、空気取込部を有さない第2のタイプのカートリッジを収容するように構成可能であり、このとき飲料は、可変的形状を有するバルブを用いて、バルブを通る飲料を撹拌することにより生成されることを特徴とする請求項14に記載のシステム。
  16. 飲料を調整する方法であって、
    請求項1に記載の飲料調整マシンの飲料生成チャンバ内で飲料を生成するステップと、
    飲料を飲料生成チャンバから圧縮可能なチューブに放出するステップと、
    飲料生成チャンバに向かうチューブ内の空気のフローを制御するためにチューブを圧縮するステップと、
    飲料を容器に放出するステップとを有することを特徴とする方法。
  17. 1つまたはそれ以上の飲料成分を含むカートリッジを飲料生成チャンバ内に挿入するステップをさらに有することを特徴とする請求項16に記載の方法。
  18. 飲料調整マシン(1)は、
    水分媒体を受容する入口(11)、水分媒体を1つまたはそれ以上の飲料成分(18)に接触させることにより生成された飲料を放出する出口(12)とを有する飲料生成チャンバ(10)と、
    飲料を受容するために飲料生成チャンバの出口(12)の下流側に配置され、使用時、飲料調整マシン(1)により調整された飲料を最終的に受容する容器と飲料生成チャンバとの間に配置された中間部材(20)とを有し、
    中間部材(20)は、使用時、飲料生成チャンバの出口(12)から飲料を受容するキャビティ(25)を構成し、キャビティは、最下点を含むベースおよび最下点に対して***した少なくとも1つの領域を有し、
    ベースは、複数の孔部を有し、
    孔部は、ベースの最下点またはその付近に配置された1つまたはそれ以上の孔部と、最下点に対して***した少なくとも1つの領域に配置された1つまたはそれ以上の孔部とを含むか、または最下点またはその付近から、最下点に対して***した少なくとも1つの領域に延びるように構成され、
    チューブの下流端(122)が中間部材に供給することを特徴とする請求項16に記載の方法。
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