JP2001522294A - 熱い飲み物の段階の検出を目的とする飲み物調製装置 - Google Patents
熱い飲み物の段階の検出を目的とする飲み物調製装置Info
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J31/00—Apparatus for making beverages
- A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
- A47J31/54—Water boiling vessels in beverage making machines
- A47J31/542—Continuous-flow heaters
- A47J31/545—Control or safety devices
Abstract
(57)【要約】
たとえばコーヒーの熱い飲み物などの飲み物を調製するための装置は、加熱素子(14)に直列に接続されたサーモスタット(16)により加熱素子(14)がオンおよびオフに切り換えられている間、時間の期間を測定する手段を有する。オン期間とオフ期間の間の比率が算出される。もし、オフ期間がオン期間よりも小さいければ、水パイプ(6)に湯あかの沈着物があるという指示が与えられる。もし、オフ期間がオン期間よりも大きければ、熱い飲み物の調製は完了したという指示が与えられ、随意的に、加熱素子(14)は永続的にオフに切り換えられうる。
Description
【発明の詳細な説明】
熱い飲み物の段階の検出を目的とする飲み物調製装置
本発明は、水を保つための貯水容器と、前記水を加熱するための電気加熱素子
と、出口の開口部への加熱された水の移送のための手段と、前記加熱素子をオン
に転じおよびオフに転ずるためのサーモスタットと、前記加熱素子のオフ期間を
測定するための手段とを備える、飲み物を調製するための装置に関する。
このような装置、特に、コーヒーメーカが、ヨーロッパ特許出願EP0171
619により知られている。前記コーヒーメーカは、流路導管(flow pipe)を
介して出口の開口部に接続された貯水容器を有する流れタイプ(flow-type)の
ものであり、ここに、その流路導管が加熱素子により加熱される。この貯水容器
からの冷たい水は、加熱素子によりその流路導管において加熱されて、出口の開
口部へ向かわされ、ここに、その出口の開口部では、熱い水が、挽かれたコーヒ
ーを有するフィルタホルダーを介してコーヒーポットに入る。貯水容器が冷たい
水で満たされ、加熱素子がスイッチをオンに切り換えられた後、水が貯水容器か
らコーヒーポットに押し出される。冷たい水は、流路導管を冷し、その結果、サ
ーモスタットは、加熱素子を連続してオンに転じられた状態に維持する。水がす
べて通りすぎるやいなや、その流路の管の温度は、サーモスタットが加熱素子の
電源をカットオフするまで、上昇する。この流れの段階(flow phase)あるいは
押し出しの段階(pumping phase)は、その時点で終了し、そして、今、保温の
段階(keep-warm phase)が始まる。ここに、その保温の段階においては、サー
モスタットが、コーヒーの熱い飲み物(coffee brew)を温かく保つために、加
熱素子を交互にオンおよびオフに転ずる。流路導管において、湯あかの沈着物が
増加すると、その押し出しの段階において、水への熱の転移は、減少する。この
結果、流路導管の温度は、サーモスタットの応答温度より高く上昇する。サーモ
スタットは、流路導管が冷たい水で再び十分に冷やされるまで、加熱素子をオフ
に転ずる。結果、この流路導管における湯あかの沈着物の場合において、サーモ
スタットは、この押し出しの段階において、既に、スイッチングのふるまいを示
す。これは、ある程度まで、問題ではない。それは、冷たい水すべてが押し出さ
れるまで、単に、いくらかのより多くの時間を要する場合である。しかしながら
、その押し出しの段階が終わったことの指示として、加熱素子が最初にオフに転
じたという事実を使用することが、知られている。したがって、ユーザは、コー
ヒーが用意できたという、視覚または聴覚的な信号を与えられる。このシステム
は、前記流路導管における湯あかの沈着物の場合に、機能しなくなるだろう。こ
れは、サーモスタットは、冷たい水すべてがまだ押し出されていない時に、既に
、切り換えを開始しているからである。前述したヨーロッパ特許出願EP017
1619により知られているコーヒーメーカにおいては、加熱素子のオフ時間を
、コーヒーメーカに特有の、経験的に確立された固定の時間の期間と比較するこ
とによって、この問題と取り組んでいる。この比較に基づき、コーヒーメーカが
、押し出しの段階にあるのか保温の段階にあるのかどうかが決定され、その検出
した段階に従って動作(action)がとられる。
この既知のコーヒーメーカの問題は、そのオフ時間は、装置ごとに違うという
ことであり、押し出しの段階または保温の段階について、その決定をかなり信頼
できないものとさせることであり、そして、ユーザに不便をもたらすことである
。したがって、本発明の目的は、改善された使用の利便さを有する、飲み物を調
製するための装置、特に、コーヒーメーカを提供することにある。この目的のた
め、該装置は、前記加熱素子のオン期間を測定するための手段と、前記オフ期間
と前記オン期間の間の比率を決定するための手段と、前記比率のあらかじめ決定
した値に応答して該装置の作動のモードを活動的にするための手段とを、さらに
備えることに特徴づけられる。
本発明は、前記押し出しの段階においては、オフ時間およびオン時間の率はあ
らかじめ決定された値よりも常に小さく、前記保温の段階においては、この率は
そのあらかじめ決定された値よりも常に大きいという事実を利用する。これは、
異なるコーヒーメーカに対する−流れタイプのみならず、沸騰および調製タイプ
(boil-and-brew type)に対してもまた−、多くの測定の分析から明らかである
。さらに、このあらかじめ決定された値として、2つの時間期間の比較の比率を
決定する手段を減ずるところの、値が選ばれるうるということがわかった。
そのように見いだされた、オン時間とオフ時間の間の比率に基づき、様々の動
作がとられうる。もし、その比率があらかじめ決定された値よりも小さければ、
サーモスタットは、押し出しの段階において切り換わり、この装置では湯あかの
沈着物の可能性がある。もし、その比率があらかじめ決定された値よりも大きけ
れば、サーモスタットは、保温の段階において切り換わり、準備完了信号(read
y signal)は、コーヒーが用意できたことをユーザに指示するために発生させら
れうる。この準備完了信号に代えて、またはこれに追加して、加熱素子は、たと
えば断熱されたコーヒーポット(insulated coffee pot)の場合に望ましものと
して、ほとんどすぐにか、それとも、たとえば安全性の理由のために望ましもの
として、ある時間の後に、完全にオフに転じさせることができる。
サーモスタットのスイッチングの様子は、様々な方法で決定されることができ
る。サーモスタットの接点が開いているのか閉じているのかどうかを測定するこ
とによって、あるいは、加熱素子を通して電流が流れるかどうかを測定すること
によって、あるいは、流路導管または加熱素子での温度の変化を測定することに
よって、それが可能である。
本発明のこれらの、および他の態様は、添付の図面を参照して説明され、およ
び明らかにされるであろう。ここに、図面において、
図1は、流れタイプのコーヒーメーカを線図的に示し、
図2は、図1に示されたコーヒーメーカの流路導管において湯あかの沈着物が
僅かであるかもしくは無いケースでの、サーモスタットのスイッチングの様子を
表し、
図3は、図1に示されたコーヒーメーカの流路導管において過度の湯あかの沈
着物があるケースでの、サーモスタットのスイッチングの様子を表し、
図4は、本発明に従うコーヒーメーカの電気回路図を示し、
図5は、図4に示されたコーヒーメーカにおいて使用するための電子コントロ
ールユニットの電気回路ブロックを示し、および
図6は、沸騰および調製タイプのコーヒーメーカを線図的に示す。
これらの図において、同じ機能または目的を有する要素は、同一の参照符号を
有する。
図1は、流れタイプのコーヒーメーカを示す。流路導管6を介して、貯水容器
2内の冷たい水4は出口の開口部8に押し出され、ここに、その開口部はフィル
タホルダー10に開口しており、そのフィルタホルダーは挽かれたコーヒーがは
いっている。そのコーヒーの熱い飲み物は、コーヒーポット12に受け取られる
。流れの、または押し出しの段階の間、流路導管6は電気加熱素子14により加
熱され、ここに、その電気加熱素子14はまた、すべての水4が押し出されるま
での間じゅう、このコーヒーポット12を温める続ける。水4がこの流路導管6
内に依然として存在する限りは、この加熱素子14による加熱は、水4が出口の
開口部8に押し出され、そして、熱い水が、フィルタホルダー10内の挽かれた
コーヒーを通してコーヒーポット12に滴下されることに、帰着する。貯水容器
2内の水4が終わるやいなや、保温の段階が始まり、この流路導管6はもはや冷
やされず、その結果、この流路導管6の温度は、上昇し始める。この温度上昇は
、サーモスタット16により検出され、ここに、そのサーモスタットはこの流路
導管6に熱的に結合されており、加熱素子14と直列に配置された電気接点を有
する。この接点は、この流路導管6の温度が第1の温度を越えると開くとともに
、この接点は、その温度が、この第1の温度よりも一般に低いところの、第2の
温度より低く減少したときに閉じる。この保温の段階においては、サーモスタッ
ト16の接点は、開放状態と閉成状態の間を、断続的に切り替わる。
このサーモスタット16は、バイメタルにより作動される接点を有する電気機
械的スイッチとして、あるいは、温度センサと加熱素子14をコントロールする
ための電子デバイスに基づく完全な電子的な温度コントローラとして、構成され
うる。
図2は、通常の状況のもとでの、サーモスタット16のスイッチングの様子を
表し、ここに、その通常の状況においては、流路導管6は、冷たい水4の流入に
よって、サーモスタット16の接点が押し出し段階Iにおいて一度も開かず、流
路導管6の温度TMPが実質上一定であるという程度にまで、冷やされている。
この押し出し段階Iの最後では、この温度は、比較的に急速に上昇し、保温段階
IIが始まる。ここに、この段階においては、サーモスタット16は、オンおよび
オフに切り換えられ、温度TMPは2つの値の間を上下する。サーモスタット1
6のスイッチングの様子は2値信号SWによって表され、そのオフ期間はtof
fにより、およびそのオン期間はtonにより、示される。保温段階IIにおいて
は、オフ期間toffは、オン期間tonよりも長い。
図3は、次にような状況のもとでの、サーモスタット16のスイッチングの様
子を表すものであり、ここに、その状況においては、冷たい水4への熱の転移が
不十分で、サーモスタット16がその接点を開いて加熱素子14をオフに転ずる
ように流路導管6が熱くなるという程度にまで、流路導管6が、湯あかの沈着物
によって妨げられるという状況である。しかしながら、冷たい水4の流入の結果
、サーモスタット16は急速に冷やされ、接点は再び閉じる。今、サーモスタッ
ト16は、押し出しの段階Iにおいて、断続的に切り替わることを開始するけれ
ども、しかし、この急速な冷却の結果、オフ期間toffはオン期間tonより
も短い。これらの状況では、それは、冷たい水4すべてが押し出されるずっと前
に行われるものであり、そして、ついには保温の段階IIが始まり、ここに、その
様子は、実質上、図2の保温の段階IIにおけるものと同じである。流路導管6に
おける湯あかの沈着物の作用は、今や、取るに足らないものとなる。
図2および図3から、サーモスタットのスイッチングの様子が、コーヒーを作
るプロセスの段階を指示するものであるということが、明らかである。もし、オ
フ期間toffがオン期間tonよりも短ければ、そのコーヒーを作るプロセス
は押し出しの段階Iにあり、流路導管6に湯あかの沈着物が存在するかまたは存
在するかもしれない:−状況1−。逆に、もし、オフ期間toffがオン期間t
onよりも長ければ、そのコーヒーを作るプロセスは、保温の段階IIにある:−
状況2−。状況1から状況2への変化から、あるいはまさに状況2に基づいて、
保温の段階IIが開始されたという結論が引き出され得て、コーヒーが用意できた
ということを、あるいは、断熱されたコーヒーポットを有するコーヒーメーカの
場合に必要とされることだが、不変的に加熱素子14がオフに転じられうるとい
うことを、指示するために、信号は与えられうる。状況1に基づいて、信号は、
湯あかの沈着物があり、湯あか除去が必要であることを指示するために、与えら
れうる。信号の伝達は、たとえば、せん光(flashlight)によって、またはディ
スプレイ上の適切な表示によって視覚的に、あるいは、たとえばブザーによって
聴覚的に、達成されうる。
図4は、本発明に従うコーヒーメーカの電気回路図を示す。サーモスタット1
6にかかる電圧は、コントロールユニットCTRLによりモニタされる。電圧の
欠如または存在は、図2および3における信号SWの反転したものと比較される
。電圧がないかまたは低い電圧は、サーモスタット16の接点が閉じていること
を示し、そうでなければ、この接点は開いている。コントロールユニットCTR
Lは、サーモスタット16のオン期間tonおよびオフ期間toffを計測し、
これら2つの時間の期間の比率を算出し、算出された比率に依存して視覚的なデ
ィスプレイ18またはブザー20を駆動し、あるいは、加熱素子14と直列なス
イッチ22によりこの加熱素子14を永続的にオフに転ずる。サーモスタット1
6の接点にかかる電圧の変化の代わりに、加熱素子14と直列な検出抵抗46に
よって、または電流変成器(図示せず)によって、加熱素子14を通る電流の変
化を測定することも可能である。
図5は、このコントロールユニットCTRLの時間計測および算出のセクショ
ンの、可能な手段のブロック図を示す。サーモスタット16の接点が開く最初の
時、フリップフロップ24は、信号SWに匹敵する信号によりコントロールされ
るバッファ26を介してトリガされる。この結果、フリップフロップ24の出力
は、1Hz発振器28をトリガし、ここに、その計数するパルスは、信号SWの
一方の値のために切り換えスイッチ30を介して第1のカウンタ32に適用され
、および信号SWの他方の値のために該スイッチを介して第2のカウンタ34に
適用される。したがって、この第1のカウンタ32は、サーモスタット16の接
点が開いている(toff)秒数をカウントし、この第2のカウンタ34は、サ
ーモスタット16の接点が閉じている(ton)秒数をカウントする。この2つ
のカウンタの計数は、論理比較器36で互いに比較され、サーモスタット16の
接点が再び開く瞬時、出力38,40は、前述した状況1または状況2が生じた
かどうかの指示を与える。フリップフロップ24、第1のカウンタ32および第
2のカウンタ34は、システム電源投入リセットユニット42からの信号por
によりリセットされる。オン期間およびオフ期間の分析はまた、適宜のプログラ
ムのもと、マイクロコントローラによるソフトウエアによって達成されうる。
本発明は、この流れタイプのコーヒーメーカに限定されない。図6は、沸騰お
よび調製タイプのコーヒーメーカを示し、ここに、そのコーヒーメーカにおいて
は、水は、最初に沸騰され、その後、計り分けて注がれる方法で、出口の開口部
に供給される。貯水容器2内の水4は、その貯水容器2の底に対し取り付けられ
た加熱素子16により加熱される。水4は、沸騰に至らせられたあと−ここに、
それは蒸気検出器50により検出される−、電気ポンプ52により計り分けて注
がれる方法で上昇パイプ54を介して出口の開口部8に押し出される。熱い水は
、挽かれたコーヒーを有するフィルタホルダー10に供給される。そのコーヒー
の熱い飲み物は、コーヒーポット12に受け取られ、ここに、そのコーヒーポッ
トは加熱素子56によって温め続けられている。貯水容器2の底部上の湯あかの
沈着物は、水4への熱の転移を減じ、その結果、サーモスタット16は、流れタ
イプのコーヒーメーカにおけるそれと同じようなスイッチングのふるまいを示す
だろう。
本発明は、コーヒーメーカに限定されるものでもなく、ティーまたはその他の
飲み物を作るためにも使用されうる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.水(2)を保つための貯水容器(4)と、前記水(2)を加熱するための電 気加熱素子(14)と、出口の開口部(8)への加熱された水の移送のための 手段(6)と、前記加熱素子(14)をオンに転じおよびオフに転ずるための サーモスタット(16)と、前記加熱素子(14)のオフ期間を測定するため の手段(CTRL,32)とを備える、飲み物を調製するための装置であって 、該装置は、前記加熱素子のオン期間を測定するための手段(CTRL,34 )と、前記オフ期間と前記オン期間の間の比率を決定するための手段(36) と、前記比率のあらかじめ決定した値に応答して該装置の作動のモードを活動 的にするための手段(36)とを、さらに備えることを特徴とする飲み物を調 製するための装置。 2.前記のあらかじめ決定した値は、実質上、単一で対応しうることを特徴とす る請求の範囲第1項記載の飲み物を調製するための装置。 3.前記活動的にするための手段は、前記オフ期間と前記オン期間の間の比率が 前記のあらかじめ決定した値よりも小さいとき、前記移送のための手段(6) の湯あかの沈着物を指示するための信号伝達手段(18,20)を含む、こと を特徴とする請求の範囲第1項または第2項記載の飲み物を調製するための装 置。 4.前記活動的にするための手段は、前記オフ期間と前記オン期間の間の比率が 前記のあらかじめ決定した値よりも大きいとき、前記移送のための手段(6) を通ずる水(4)の移送の完了を指示するための信号伝達手段(18,20) を含む、ことを特徴とする請求の範囲第1項または第2項記載の飲み物を調製 するための装置。 5.前記活動的にするための手段は、前記オフ期間と前記オン期間の間の比率が 前記のあらかじめ決定した値よりも大きいとき、前記加熱素子をオフに転ずる ための装置(22)を含む、ことを特徴とする請求の範囲第1項または第2項 記載の飲み物を調製するための装置。 6.前記オン期間およびオフ期間を測定するための手段は、前記サーモスタット (16)のスイッチング接点にかかる電圧の変化を測定するための手段(16 ,CTRL)を含む、ことを特徴とする請求の範囲第1項、第2項、第3項、 第4項、または第5項記載の飲み物を調製するための装置。 7.前記オン期間およびオフ期間を測定するための手段は、前記加熱素子(14 )を通る電流の変化を測定するための手段(46,CTRL)を含む、ことを 特徴とする請求の範囲第1項、第2項、第3項、第4項、または第5項記載の 飲み物を調製するための装置。 8.前記オン期間およびオフ期間を測定するための手段は、前記移送のための手 段(6)または前記加熱素子(14)の温度変化を測定するための手段(44 ,CTRL)を含む、ことを特徴とする請求の範囲第1項、第2項、第3項、 第4項、または第5項記載の飲み物を調製するための装置。
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