JPH0736801B2 - コーヒーを収容する密封カートリッジの抽出方法及び装置 - Google Patents

コーヒーを収容する密封カートリッジの抽出方法及び装置

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JPH0736801B2 JP3187209A JP18720991A JPH0736801B2 JP H0736801 B2 JPH0736801 B2 JP H0736801B2 JP 3187209 A JP3187209 A JP 3187209A JP 18720991 A JP18720991 A JP 18720991A JP H0736801 B2 JPH0736801 B2 JP H0736801B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炒られ、そして挽かれた
コーヒーを収容する密封されたカートリッジであって、
上面と、フィルタがその上に配置される下面とを有する
実質的に円錐台または倒立円錐台の形状を有する密封さ
れたカートリッジを抽出する方法に関する。本発明はま
たこの方法を実施する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】特に圧
力下で抽出されるエスプレッソ形式のコーヒーの分野に
おいてコーヒーカートリッジを使用する幾つかの理由が
ある。即ち、衛生、コーヒーの最適の保管、使用の容易
性、得られるコーヒーの品質のより良い制御及び抽出条
件の良好な再現可能性が挙げられる。入手され得る多く
のカートリッジのうち、注入される水の圧力下で開く密
封カートリッジのみが上に挙げられた諸論拠に対しより
完全に答えることができる。これらカートリッジはそれ
らの開封方式によって特徴づけられる。
【０００３】これらカートリッジの或るものは圧力の作
用下で優先的に裂ける弱化区域を設けるように設計され
ている。この解決策はカートリッジが正確にそして再現
可能に開くことを保証するために、使用される材料が極
めて精密に取扱われなくてはならないからカートリッジ
の複雑性と価格とを増す欠点を有する。
【０００４】また、他のいくつかのカートリッジは、第
１の段階において、複数の弱化区域が機械的作用によっ
て下膜に形成され、第２の段階において、これら弱化区
域が注入された水の圧力下で裂け、従ってカートリッジ
が開封されるように構成された方法で使用される。フラ
ンス特許明細書第１５３７０３１号及び第２０３３１９
０号に開示されているこの方法は多数の欠点を有する。
【０００５】第１に、カートリッジを受容するように意
図された本装置の上面及び下面は多数の突起と穴とを設
けられるから、この方法は実行することが難しい。
【０００６】さらに、この方法は信頼性も無く再現性も
ない。何故ならば、水圧の作用下ですべての所望の開口
を得ることは不可能であるからである。その理由は、１
個または複数個の開口が得られるやいなや、液体が流出
し得るので、カートリッジ内の圧力が落ちるからであ
る。
【０００７】従って、前記開口の個数及び位置は不確実
である。この状況は材料の層の貧弱な抽出を生じさせ得
る。何故ならば、フイルタが下面上に位置されるから、
フィルターの全面に亙って排水させることができないか
らである。抽出は不完全でありそして不均一である（優
先通路区域と不充分な注排水区域とができる）。
【０００８】さらに、問題のタイプの方法は衛生の観点
から満足され得ない。何故ならば、水を通すための多数
のオリフィスと、抽出装置の高い温度とに鑑み、有機物
の堆積が不可避的に生じるからである。
【０００９】最後に、問題の方法は閉塞に対し過敏であ
る。何故ならば、多数の小オリフィス内における有機物
の連続的堆積はそれらの閉塞の一因となり得る。これら
条件下で、抽出の品質と均一性とが一層より大きい程度
にまで影響される。
【００１０】最後に、問題の方法は粉末形式または濃縮
液形式物質を収容するカートリッジとともに使用され
る。コーヒーの場合は、それは水によって溶解されなく
てはならない可溶性コーヒー、または水で希釈されなく
てはならない濃縮液状コーヒーだけである。
【００１１】本発明によって対処される問題は、前述さ
れたすべての欠点が排除される方法と装置であって、上
面と、フィルタがその上に配置される下面とを有するカ
ートリッジから挽かれたコーヒーを圧力下で抽出するの
に使用され得る方法と装置とを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は水と空
気との混合物が１〜１０バールの圧力下でカートリッジ
の上面を通じて注入されて下面をフィルタから遠ざかる
ように運動させ、以てフィルタの全面に亙って良好な流
れを生じさせ、フィルタの下面がその周囲部分において
リム上に静止していて、下面の変形の間に固定中心指と
接触して裂け、それにより液体がその後２〜２０バール
の圧力下で除去されることを可能にする 。
【００１３】前記下面は、抽出物が収集される区画室が
抽出流体の圧力の作用下で塑性変形によって形成される
ことを可能にする。次いで、下面はその降伏応力に達す
ると同時に裂ける。従って抽出が開始され得、液体は隙
間を通って流れる。カートリッジ内の圧力は物質層を通
って循環する液体からの圧力損失の作用下でフィルタの
上流において増加する。フィルタは弾性的にまたは塑性
的に変形し得るが、何れの場合でも、膜が事前に変形し
ていないかぎり変形しない。
【００１４】本発明に従うカートリッジを抽出する方法
は完全に再現可能である。その理由は、下面の開封圧力
（１〜１０バールの間であり、好ましくは２．５バー
ル）が抽出圧力（２〜２０バールの間であり、好ましく
は８〜１５バール）より低く保たれ得るから、下面はコ
ーヒー抽出物を収集して除去するための区画室を形成す
るように、常に正確に変形され、そして開封され、かく
して優良な抽出を促進するからである。
【００１５】本発明に従う方法を実施するために使用さ
れるカートリッジは、２．５〜６ｃｍの直径と１０〜２
５ｍｍのコーヒー層の厚さとを有する円錐台の形状であ
る。それはアルミニウムまたはプラスチックから形成さ
れることが好ましい。抽出中におけるフィルタの壁厚さ
を減じるために、固定中心指を包囲する半径方向ひれが
設けられる。
【００１６】圧力の作用下で、下面及びフィルタは半径
方向ひれに対して当接する。それは圧力下で自由に変形
し得るから、フィルタの表面は複数の扇形部分に制限さ
れる。一方、これらセクターの永久変形は半径方向ひれ
が位置される所においてフィルタの強化構造（ビート）
を生じさせ、従ってフィルタの慣性モーメントが増さ
れ、フィルタの構造の裂開を招くことなしにフィルタの
厚さを減じる可能性を付与するより大きい機械的強度を
フィルタに提供する。カートリッジがアルミニウムから
作られる場合、フィルタは１００〜３００μｍの範囲の
厚さを有し、そしてカートリッジがプラスチックから作
られる場合は、３００〜１０００μｍの範囲内の厚さを
有する。
【００１７】抽出さるべきカートリッジ内において、コ
ーヒー層はあまり厚くないから、例えば発明の名称“密
封されたカートリッジの抽出のための装置”を以て本願
と同一日付で出願された本願出願人の欧州特許願（ＥＰ
９０１１４４０２２）に基づく装置を使用して、コーヒ
ーの層全体が徹底的に湿潤化されるようにカートリッジ
の上壁の下で水を上方に射出することが好ましい。
【００１８】抽出の開始前、固定中心指は抽出さるべき
カートリッジの下面の下に、下面から０〜５ｍｍ、好ま
しくは２〜３ｍｍ、の距離を以て位置される。
【００１９】本発明はまた前記方法を実施するための装
置であって注水器と、それと同軸の２個の締付斜面を有
する締付リングと、その締付斜面と協働するように設計
された２個の正反対位置の保持突起を有するカートリッ
ジホルダとを有し、前記カートリッジホルダが、抽出さ
るべきカートリッジのための実質的に円筒形の空洞を形
成する環状壁と、前記空洞内に収容されたカートリッジ
の下面の周囲部分を支持する前記環状壁から半径方向内
方に延在したリムと、前記空洞内に収容されたカートリ
ッジの下面の下方において、前記リムから半径方向内方
に延在した複数の半径方向ひれと、前記円筒形の空洞の
中心軸線上にあって、前記空洞内に収容されたカートリ
ッジの下方に在る固定中心指とを有する。
【００２０】前記表現“実質的に円筒形”はまた円錐台
形をも含むことが意図される。リムは１〜４ｍｍの幅を
有する。リムの機能は、フィルタが圧力の増加に耐え
て、その機能を抽出過程を通じて遂行するように、抽出
さるべきカートリッジの周囲部分のための支持体として
働くことである。
【００２１】第２の実施例においては、抽出さるべきカ
ートリッジの外形にその形状が実質的に一致する凹所
と、カートリッジホルダと係合するように設計された外
形とを有する環状要素をさらに有する。
【００２２】カートリッジホルダの前記空洞の寸法は、
抽出されるべきカートリッジの寸法に従って可変であ
る。
【００２３】本発明に基づく装置の第１の実施例におい
て、抽出されるべきカートリッジは下面より大きい直径
の上面を有し、第２の実施例においてはその逆である。
即ち、上面より大きい直径の下面を有する。
【００２４】カートリッジの抽出は、かくして下記の順
序で、そして下記の条件下で起こる。 抽出装置内へ導入
し、カートリッジホルダを締付け、カートリッジホルダ
の上縁と締付けリングとの間にカートリッジの上円縁を
圧縮して不浸透性を確立する。 カートリッジを刺通す。
カートリッジの上部分内へ注水する。 下面の降伏応力に
達するまで、水圧によって下面を塑性変形させ、下面を
開封する。 カートリッジ内に収容された物質層の圧力低
下により発生される静水圧によってフィルタを塑性変形
させる。この変形は下面の変形より顕著でなく、従って
収集区画室が維持され、そして下面の開封を生じさせた
前圧力より恐らく高い圧力であるにもかかわらずフィル
タは降伏応力に達しない。
【００２５】固定中心指はカートリッジの下に配置され
た円筒形または円筒円錐形要素（円形または楕円形横断
面）であって、下面に張力の局部集中を生じさせるとと
もに、カートリッジの下面の完全に制御された開封を促
進する。固定中心指の直径は２〜１０ｍｍの間である。
【００２６】固定中心指は二重の役割を有する。即ち、
一方において、カートリッジを開封しそして、他方にお
いて、フィルタのための支持体として働く。固定中心指
は抽出装置の中心におけるその存在を通じてフィルタに
対し付加的支持を提供し、かくしてフィルタの変形を減
少させ、従って、フィルタの厚さが減じられ得る。フィ
ルタの厚さは、裂けることなしに固定中心指に対しても
たれかかることができるように選ばれる。通常、フィル
タは１００−１０００μｍの厚さを有し、そしてその周
縁部においてカートリッジの下面に溶接される。
【００２７】既に言及されたように、カートリッジホル
ダはフィルタの厚さを限定するために空洞内に収容され
たカートリッジの下面の下方に固定中心指を包囲する複
数の半径方向ひれを有する。これら半径方向ひれの個数
は３〜８個の間である。それらの厚さは０．５〜２ｍｍ
の間であり、そしてそれらの形状は下面を裂断しないよ
うに丸められている。コーヒー抽出物の良好な流れを保
証するために、半径方向ひれの上縁は水平線に対し５〜
２０°の角度を形成する。
【００２８】本発明に従って使用されるカートリッジ
は、可脱フィルタまたは下面に溶接されたフィルタまた
は下面にクリンプ結合されたフィルタと共に使用され得
る。
【００２９】木発明は以下において添付諸図面を参照し
つつ一層詳細に説明される。
【００３０】
【実施例】カートリッジ１はフィルタ４を溶接された円
錐台形のカップ２を有する。挽かれそして炒られた抽出
されるべきコーヒー５はフィルタ４上に配置される。カ
ートリッジ１はカプセルの上面を形成する蓋３によって
閉鎖され、そしてカートリッジの下面１６はフィルタ４
とは直接接触していない。
【００３１】カートリッジ１は抽出装置６内に導入され
る。抽出装置６は注水器７と、締付斜面９を備えた締付
リング８と、締付斜面９と協働するように設計された２
個の保持突起１１を備えたカートリッジホルダ１０とを
有する。前記カートリッジホルダ１０は、カートリッジ
のための空洞を形成する環状壁と、空洞内に収容され た
カートリッジ１の下面１６の周囲部分を支持する環状壁
から半径方向内方に延在したリム２５と、空洞内に収容
されたカートリッジ１の下面１６の下方において、リム
２５から半径方向内方に延在した複数の半径方向ひれ１
３と、円筒形の空洞の中心軸線上にあって、空洞内に収
容されたカートリッジ１の下方に存する固定中心指１２
とを有する。ハンドル１４はカートリッジホルダ１０の
取扱いを容易にする。図２は注水前におけるカートリッ
ジ１と抽出装置６とを示す。図３は実際の抽出方法を図
示する。図２は半径方向ひれ１３が水平線に対して成す
角度αを示す。
【００３２】水は注水器７の複数のオリフィス１５を通
じて供給され、そしてコーヒー５の層全体を湿潤化す。
水圧の作用下で、カートリッジ１の下面１６は変形し、
そして固定中心指１２に当接させられる。下面１６の壁
はその降伏応力に達すると同時に裂ける。フィルタ４も
変形するが、それは裂けないような厚さを有する。実際
の抽出過程が次いで始まる。液体はすきまを通じて矢印
Ａの方向に流れ、そしてオリフィス２１を通じて流れ、
そしてカートリッジ内の圧力が強まる。飲物は容器（図
示されない）内に収集される。カートリッジは１分以内
に抽出され、エスプレッソコーヒーの特徴のすべてを有
する飲物が得られる。諸図面において、カートリッジホ
ルダ１０は、図４においてより明らかに認められ得るよ
うに、４個の半径方向ひれ１３を有するものとして示さ
れる。
【００３３】図５において、図２と同じ諸要素は同じ参
照番号によって示される。抽出されるべきコーヒーを収
容するカートリッジ２０は、その下面１６がその上面よ
り大きい直径を有することにおいて異なる。さらに、本
抽出装置は環状要素２２を有する。環状要素２２はカー
トリッジ２０を収容する凹所と、カートリッジホルダ１
０と係合する外形とを有する。カートリッジ２０が抽出
される過程は、その他の点においては、図２及び図３に
おいて示されるそれと同じである。抽出中におけるカプ
セルの不浸透性はカートリッジホルダと締付リングとの
間におけるカートリッジの端縁の圧縮によって確立され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】抽出されるべきカートリッジを概略的に示す側
面図。
【図２】本発明に従う抽出装置とその内部に配置された
カートリッジとの断面図。
【図３】実際の抽出過程間における図２に対応する断面
図。
【図４】図３の線４−４に沿う断面図。
【図５】本発明に従う抽出装置の第２の実施例の断面
図。
【符号の説明】
１ カートリッジ ２ カップ ４ フィルタ ５ コーヒー ６ 抽出装置 ７ 注水管 ８ 締付リング １０ カートリッジホルダ １２ 固定中心指 １３ 半径方向ひれ １４ ハンドル １５ オリフィス １６ 下面 ２１ オリフィス

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 炒られ、そして挽かれたコーヒーを収容
    する密封されたカートリッジであって、上面と、フィル
    タがその上に配置される下面とを有する実質的に円錐台
    または倒立円錐台の形状を有するカートリッジの抽出を
    行う方法において、水と空気との混合物が１〜１０バー
    ルの圧力下で前記カートリッジの上面を通じて注入され
    て、前記下面をフィルタから遠ざかるように運動させ、
    以てフィルタの全面に亙って良好な流れを生じさせ、前
    記カートリッジの下面がその周辺部においてリム上に静
    止していて、カートリッジの下面の変形の間に固定中心
    指と接触して裂け、それにより液体が、以後２〜２０バ
    ールの圧力下で除去され、この間前記下面およびフィル
    タが前記固定中心指を包囲する半径方向ひれ上に静止す
    ることを特徴とする密封されたカートリッジの抽出を行
    う方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載された方法において、コ
    ーヒーの層の厚さが１０〜２５ｍｍの間であることを特
    徴とする密封されたカートリッジの抽出を行う方法。
  3. 【請求項３】 請求項１から請求項２の何れか一つの項
    に記載された方法において、コーヒーの層全体が徹底的
    に湿潤化されるように前記上面の下で上向きに注水され
    ることを特徴とする密封されたカートリッジの抽出を行
    う方法。
  4. 【請求項４】 請求項１から請求項３の何れか一つの項
    に記載された方法において、カートリッジの下面の変形
    前に、固定中心指が前記下面から０〜５ｍｍの距離に位
    置されることを特徴とする密封されたカートリッジの抽
    出を行う方法。
  5. 【請求項５】 請求項１から請求項４の何れか１つの項
    に記載された方法を実施するための装置であって、注水
    器と、それと同軸の２個の締付斜面を有する締付リング
    と、締付リングの締付斜面と協働するように設計された
    ２個の正反対位置の保持突起を有するカートリッジホル
    ダとを有する装置において、前記カートリッジホルダが
    抽出されるべきカートリッジのための実質的に円筒形の
    空洞を形成する環状壁と、前記空洞内に収容されたカー
    トリッジの下面の周囲部分を支 持する前記環状壁から半
    径方向内方に延在したリムと、前記空洞内に収容された
    カートリッジの下面の下方において、前記リムから半径
    方向内方に延在した複数の半径方向ひれと、前記円筒形
    の空洞の中心軸線上にあって、前記空洞内に収容された
    カートリッジの下面の下方に在る固定中心指とを有する
    ことを特徴とする密封されたカートリッジの抽出を行う
    装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載された装置において、抽
    出されるべきカートリッジの外形にその形状が実質的に
    一致する凹所と、カートリッジホルダと係合するように
    設計された外形とを有する環状要素をさらに有すること
    を特徴とする密封されたカートリッジの抽出を行う装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項５から請求項６の何れか一つの項
    に記載された装置において、固定中心指が２〜１０ｍｍ
    の直径の円形または２〜１０ｍｍの長径の楕円形の横断
    面を有することを特徴とする密封されたカートリッジの
    抽出を行う装置。
  8. 【請求項８】 請求項５から請求項７の何れか一つの項
    に記載された装置において、前記半径方向ひれが３〜８
    個であることを特徴とする密封されたカートリッジの抽
    出を行う装置。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載された装置において、前
    記半径方向ひれが０．５〜２ｍｍの厚さを有することを
    特徴とする密封されたカートリッジの抽出を行う装置。
  10. 【請求項１０】 請求項５から請求項９の何れか一つの
    項に記載された装置において、半径方向ひれの上縁が水
    平線に対し５〜２０°の角度を成すことを特徴とする密
    封されたカートリッジの抽出を行う装置。
JP3187209A 1990-07-27 1991-07-26 コーヒーを収容する密封カートリッジの抽出方法及び装置 Expired - Fee Related JPH0736801B2 (ja)

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EP90114401A EP0468078B1 (fr) 1990-07-27 1990-07-27 Procédé d'extraction de cartouches fermées et dispositif pour sa mise en oeuvre
AT901144014 1990-07-27

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JPH04236921A JPH04236921A (ja) 1992-08-25
JPH0736801B2 true JPH0736801B2 (ja) 1995-04-26

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AU (1) AU645327B2 (ja)
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CA (1) CA2046557C (ja)
DE (1) DE69002945T2 (ja)
DK (1) DK0468078T3 (ja)
ES (1) ES2043196T3 (ja)
FI (1) FI94018C (ja)
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NO (1) NO306842B1 (ja)
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