JP4231079B2 - コーヒーをベースとした飲料を淹れるための装置 - Google Patents

Description

本発明は、カプセルに入れられた一杯分の粉挽きコーヒーを抽出することによりコーヒーをベースとした飲料を淹れる装置の分野に関する。

このような原理で作動する装置が何十年も前から存在している。

特許文献１、特許文献２：アメリカ合衆国特許、特許文献３、特許文献４には、最初からカプセルの複数箇所に穴が開けられていて、加圧された水がその穴を通過する装置が記載されている。

特許文献５または特許文献６に記載されているカプセルは、下部に膜を備えている。加圧された水が最初にカプセルの上部に導入され、その結果としてカプセルが主に膜のレベルで膨張する。ある圧力を超えると膜が破れるため、水−コーヒー混合物が流れ出すことが可能になる。

特許文献７に提示されている装置では、カプセルに水が導入されて膜が膨張すると、膜は、凹凸のある部材を備えた平面にぶつかることで破れて穴が開く。

上に説明したのと同じか似た作動方式を利用した別の装置が、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、特許文献１３に提示されている。

別の装置も知られており、その装置では、カプセルを収容したチェンバーの中でまず最初に水−コーヒー混合物が作られるが、その混合物は、カプセルを収容したチェンバー内の圧力が所定の最小値に到達して初めて流れ出す。特に、特許文献１４、特許文献１５、特許文献１６を参照のこと。

上記のどの装置でも、水−コーヒー混合物の流出は、その装置を製造したときに決めた所定の圧力に到達してから始まる。

特許文献１７には、圧力を制御することのできるシステムが記載されている。この装置は、複数の通路、バルブ、チェンバーを備えた水力回路からなる。選択した圧力に応じ、ある通路が閉鎖され、別の通路が開放される。同様に、あるチェンバーが空になり、別のチェンバーが充填される。このような変化によって出口が開閉される。

一杯分のコーヒーはチェンバーに収容されており、そのチェンバーは、特定のチェンバー内の水圧によって開閉する。

水力回路は、複数のバルブを備えている。そのうちの１つは圧力を感知するバルブであり、回路内の水圧が低過ぎるときには水−コーヒー混合物が流出するのを阻止する下部回路を作動させ、圧力が十分に大きいときには液体状の水−コーヒー混合物を流出させる下部回路を作動させる。

この装置は構造と機能が相対的に複雑である。しかもこの装置は、特別なタイプのコーヒー用であり、カプセル保持具を手で取り付けたり取外したりするのには向いていない。

アメリカ合衆国特許第２，８９９，８８６号 アメリカ合衆国特許：第２，９６８，５６０号 アメリカ合衆国特許第３，４０３，６１７号 アメリカ合衆国特許第３，６０７，２９７号 スイス国特許第６０５，２９３号 ヨーロッパ特許第０，２４２，５５６ Ｂ１号 ヨーロッパ特許第０，５１２，４７０ Ｂ１号 ヨーロッパ特許第０，２５０，８１０ Ｂ１号 ヨーロッパ特許第０，５２１，１８８ Ｂ１号 ヨーロッパ特許第０，５２１，３９７ Ｂ１号 ヨーロッパ特許第０，７２６，０５３ Ｂ１号 ヨーロッパ特許第０，４６９，１６２ Ｂ１号 ＷＯ ９２／０７７７５ ヨーロッパ特許出願第０，７２６，０５３ Ａ１号 ヨーロッパ特許第０，６２２，０３９ Ａ１号 ヨーロッパ特許第１，０１６，３６４ Ａ２号 ヨーロッパ特許出願第１，２４７，４８０ Ａ１号

本発明は、上記問題点を解決することを特に目的とする。

そこで、本発明は、カプセルに入れられた一杯分の粉挽きコーヒーを抽出することによってコーヒーをベースとした飲料を淹れるための装置であって、水供給路によって順番に接続された水の容器と、ポンプと、加熱部と、水注入部とを備え、水注入部の延長線上にはさらに、カプセル保持具と、水−コーヒー混合物の出口とが配置されていて、カプセル保持具は、手での取り付けと取り外しが可能であり、コーヒーのカプセルを保持する手段を備える構成になっており、水注入部から送られる加圧された水がカプセルを通過して出口から出て行くことが可能にされているものにおいて、装置がさらに分岐路を備えていて、その一端が水供給路に接続され、他端には、水−コーヒー混合物が出口から流出するのを制御する水力手段を備え、さらに、所定の圧力に達したときに分岐路内を水が流れることを可能にする構成のバルブを備えていることを特徴とする装置に関する。

本発明の装置には、従来技術と比べて多数の違いと利点があることに注意されたい。特許文献１７は、例えば、以下のような違いと欠点を有する。
− カプセルを収容するチェンバーを水圧で閉じること、
− 装置全体が複雑であること（バルブや水路などが複数あること）、
− 圧力を感知するバルブの構成と機能、
− カプセル保持具に対して動かすことのできるカプセル穿孔具が存在していないこと。

好ましいことに、本発明の装置は、バルブを開放する圧力を利用者が選択できる手段を備えているため、カプセルのコーヒーを抽出する圧力を利用者が決めることができる。

望ましいことに、バルブは圧力を例えば機械によって感知するため、装置を非常に簡単化できる。

本発明の一実施態様によれば、水圧手段は、水−コーヒー混合物が出口から流れ出すのを阻止または許可する封鎖部材を備えている。

封鎖部材は、カプセルと出口の間の任意の位置に設けることができる。一実施態様によれば、封鎖部材はカプセル保持具の下方に位置する。

もちろん本発明の装置は、複数の穴を塞ぐ必要がある場合には複数の封鎖部材を備えることができる。

この実施態様では、穿孔具（例えば歯状部材）を利用することが好ましい。この穿孔具は、カプセル保持具の上に配置されていて、装置の中に挿入されたときにカプセルに穴を開ける。

別の一実施態様によれば、水圧手段は、少なくとも１つの穿孔具からなり、この穿孔具が作動したとき、カプセル保持具の上に配置されたカプセルに穴を開け、その結果として水−コーヒー混合物が出口から流出できるようになる。

本発明の装置は、カプセル保持具の下方または内部に位置する休止位置（すなわち水−コーヒー混合物が流れていないとき）と、カプセル保持具の上方に位置する作動位置の間を移動する複数の穿孔具を備えていることが望ましい。例えばカプセルは、最初は平面上に位置する。水圧手段が作動すると、穿孔具がその平面から飛び出してカプセルに穴を開ける。

本発明の別の一実施態様によれば、本発明の装置では、薄い膜に覆われた穴をすでに備えているカプセルを用いることができる。カプセル保持具は、バネに固定されたシリコーン製の膜を備えている。バネは、最初は穴を塞いでいるが、力を加えてそのバネを圧縮すると穴が開放される。

本発明の別の一実施態様によれば、カプセル保持具は、直径が比較的大きい出口を備えている。その穴の縁部には少なくとも１つの穿孔具が取り付けられている。その穿孔具の機能は、カプセルの膨張する膜を破ることである。出口は、最初はピストンによって閉じられているが、ピストンが下方に移動すると開放される。

本発明の装置で非常に多くの異なったカプセルを利用できることは明らかである。カプセルとしては、特に、カプセルに水を導入したときに膨張する膜を備えたものと、膨張しない膜を備えたものがある。

同様に、本発明の装置では、穿孔具を含む実施態様は除き、堅固な面を有するカプセル、すなわち可撓性のある膜を持たないカプセルを利用できる。

使用するカプセルは、さまざまな形態のものが可能であることもわかるであろう。例えば、円錐形や円筒形のものが可能であり、立方体さえ可能である。

図面を参照し、本発明のいくつかの実施態様を以下に説明する。

図１と図２に概略を示した装置は、容器１と、ポンプ２と、加熱部１５と、水注入部９とを水供給路３が順番につなぐ構成になっている。水注入部９は、先端部が十分に尖っているため、水供給路３の延長線上に位置するカプセル保持具７の上に配置されたカプセル８に穴を開けることができる。カプセル保持具７は、下部に出口１０を備えている。

カプセル保持具の上部には、上下方向に移動可能な穿孔具１３が取り付けられている。カプセル８の底部に穿孔具１３で穴が開けられると、水−コーヒー混合物が流れ出してカプセル保持具７を通過し、出口１０の下に配置したカップ（図示せず）に回収される。

この装置は、分岐路５も備えている。その分岐路５の上端は、ポンプ２と加熱部１５の間の位置で、Ｙ字型接合部１１によって水供給路３に接続されている。分岐路５は、圧力が所定の値よりも大きくなったときに開放されるバルブ４も備えている。最後に、分岐路５の下端は、作動用水力手段６（例えばピストン）に接続されている。水力手段６は、バルブ４が開放されて作動状態になると、穿孔具１３を上方に移動させてカプセル８に向かわせる。

この装置は、以下のように動作する。最初は、バルブ４が閉じていて、ポンプ２が止まっている。新しいカプセル８をカプセル保持具７の上に設置した後、その上面に水注入部９で穴を開ける。次に、ポンプ２を作動させて水を水供給路３に導入する。ポンプ２が作動した結果として水供給路の水で占められた部分を黒く表示してある図１を参照のこと。

水供給路３の中、したがってカプセル８の中に存在する水が所定の圧力に達したとき、バルブ４が開いて水が分岐路５の残りの部分に流れ込み、穿孔具１３を作動状態にする。すると穿孔具１３はカプセル８の下面に穴を開ける（図２を参照のこと）。カプセル８の中に入っている水−コーヒー混合物がカプセル保持具７を通り抜け、穴（図示せず）を通り、出口１０の下に配置したカップ（図示せず）に回収される。

図１と図２の概略図に本発明の可能なあらゆる実施態様がまとめられているわけではないことは言うまでもない。カプセル保持具は、必ずしもカプセルの下方に配置しなくてもよい。例えば、カプセルを下方に保持したカプセル保持具を考えることができる。同様に、穿孔具は、カプセルに側方から、または上方から穴を開けることができる。

図３と図４に示した別の実施態様は、穿孔具が１つの（場合によっては複数の）封鎖部材１２で置き換えられている点だけが図１と図２の実施態様と異なっている。封鎖部材１２は、作動していないとき、出口を塞ぎ、作動したとき、出口を開放する。この実施態様では、カプセル８の下面に穴を開けるのは、カプセル８をカプセル保持具７の中に設置したときであり、カプセルに水が到着する前であることがわかる。

図５と図６は、本発明の装置で使用できるバルブ４の図である。バルブ４は、水供給路３に接続される入口１６と、水力手段６、１２、１３に接続される出口１７とを備えている。入口と出口は閉鎖領域１８を介してつながっており、封鎖用ピストン２５がこの閉鎖領域１８を塞ぐことができる。封鎖用ピストンは、休止位置では、バネ１９によって閉鎖領域１８に閉じ込められている。バネ１９が封鎖用ピストンを押さえている力が水供給路３内の圧力よりも大きい限り、バルブ４は閉じたままである。水圧が大きくなるとバルブ４が開き、水が出口１７から出てくる。

望ましいことに、バネが及ぼす力を装置の利用者が調節できる。したがって利用者は、カプセル内の水−コーヒー混合物の圧力を変化させることにより、自分の好みに合ったコーヒーを淹れることができる。

図１と図２の実施態様に関する詳細な実施態様を図７と図８に示してある。同じ参照番号を使用してある。

穿孔具１３の動作機構は以下の部材を備えている。分岐路５（図示せず）に接続された、可撓性のある材料からなる環状容器２０。カプセル８を取り囲む移動可能な環状部材２１。その環状部材２１の上部が容器２０の上に載っている。固定リング２２によって環状部材２１に接続された、穿孔具１３の支持板２４。カプセル保持具７の支持体２３は複数の穴を備えており、その穴を通って穿孔具１３が移動することができる。

穿孔具１３の動作メカニズムは以下の通りである。穿孔具は、休止位置（図７）では、カプセル８の下面の下に位置する。動作位置（図８）では、水が容器２０に侵入する。容器は膨張し、移動可能な環状部材２１と、それと一体化しているもの、すなわち固定リング２２と、支持板２４と、穿孔具１３とを上方に移動させる。するとカプセルの下面に穴が開き、その結果として水−コーヒー混合物が出口１０から流れ出す。

本発明が上に説明した実施態様に限定されないことは明らかである。例えばＹ字型接合部は、加熱部と水注入部の間に位置していてもよい。この構成だと、上に説明した可撓性のある容器を利用することが特に望ましかろう。分岐路内に石灰が形成された場合には、容器を簡単に交換することができよう。

本発明の第１の実施態様が休止状態になっているときの概略図である。 作動状態になっている図１の実施態様である。 本発明の第２の実施態様が休止状態になっているときの概略図である。 作動状態になっている図３の実施態様である。 閉鎖位置にあるバルブである。 開放位置にある図５のバルブである。 本発明の第１の実施態様が休止状態になっているときの立面断面図である。 本発明の第１の実施態様が作動状態になっているときの立面断面図である。

符号の説明

図面で使用する参照番号は以下の通りである。
１ 容器
２ ポンプ
３ 水供給路
４ バルブ
５ 分岐路
６ 作動用水力手段
７ カプセル保持具
８ カプセル
９ 水注入部
１０ 出口
１１ Ｙ字型接合部
１２ 封鎖部材
１３ 穿孔具
１４ 流出穴
１５ 加熱部
１６ バルブの入口
１７ バルブの出口
１８ 閉鎖領域
１９ バネ
２０ 可撓性のある容器
２１ 可動環状部材
２２ 固定リング
２３ カプセル支持体
２４ 穿孔具の支持板
２５ 封鎖用ピストン

Claims (7)

1. カプセル（８）に入れられた一杯分の粉挽きコーヒーを抽出することによってコーヒーをベースとした飲料を淹れるための装置であって、
   水供給路（３）によって順番に接続された水の容器（１）と、ポンプ（２）と、加熱部（１５）と、水注入部（９）とを備え、
   水注入部（９）の延長線上にはさらに、カプセル保持具（７）と、水−コーヒー混合物の出口（１０）とが配置されていて、
   カプセル保持具（７）は、手での取り付けと取り外しが可能であり、コーヒーのカプセル（８）を保持する手段を備える構成になっており、水注入部（９）から送られる加圧された水がカプセル（８）を通過して出口（１０）から出て行くことが可能にされている装置において、
   さらに唯一の分岐路（５）を備えていて、その一端が水供給路（３）に接続され、他端には、水−コーヒー混合物が出口（１０）から流出するのを制御する水力手段（６）を備えており、かつ、
   分岐路（５）上に設置されたバルブ（４）を備えていて、該バルブ（４）は、所定の圧力に達したときには開放されて分岐路（５）内を水が流れられるようにし、所定の圧力に達していないときには閉鎖されて分岐路（５）内の流れを完全に阻止する構成にされており、
   上記水力手段（６）は、上記バルブ（４）が開放されたとき分岐路（５）内を流れる水によって駆動される、
   ことを特徴とする装置。
2. 上記所定の圧力を利用者が調節する調節手段を備える、請求項１に記載の装置。
3. バルブ（４）が圧力を感知する、請求項１または２に記載の装置。
4. 水力手段（６）が、水−コーヒー混合物が出口（１０）から流出するのを阻止または許可する封鎖部材（１２）を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
5. カプセル保持具（７）が、少なくとも１つの流出穴（１０）を備えており、水力手段（６）が、その流出穴を封鎖できる構成にされている、請求項４に記載の装置。
6. 水力手段（６）が少なくとも１つの穿孔具（１３）を含み、この穿孔具が作動したとき、カプセル保持具（７）の上に配置されたカプセル（８）に穴を開けて水−コーヒー混合物が出口（１０）から流出できるようにする、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
7. 水力手段が可撓性のある容器（２０）を備えており、水が供給されることによってその容器が膨張したとき、その容器が少なくとも１つの穿孔具（１３）を駆動してカプセル（８）に穴を開け、水−コーヒー混合物が出口（１０）から流出できるようにする、請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。

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