JP2005040605A - 温飲料機 - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】多機能型飲料機は、コーヒー、紅茶、ホットチョコレート、スープなどの様々な種類の温飲料を自動的に調製するように設計されており、ワンタッチボタンを介して多機能動作を容易に達成できるように、先進のマイクロプロセッサ制御システムが組み込まれている。多機能型飲料機は、機械が補充なしで何杯もの様々な飲み物を調製し得るように、充分な量の水を保持できる取り外し可能な水タンクを含んでもよい。また、多機能型飲料機は、異なる種類または異なる組み合わせの飲み物を１つの動作で調製可能とすべく機械に設けられた２以上の独立した調合チャンバを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、家庭用および／または商業用飲料機、特に、多機能型のコーヒー／紅茶機に関する。

現在、紅茶やコーヒー等の飲料の調製に利用可能な多様な家庭用および商業用機器が存在する。しかしながら、大部分の家庭および商業施設では、考慮すべき膨大な数の多様な消費者の嗜好が存在する。飲料消費者は、コーヒーや紅茶などの飲料の種類だけでなく飲料の濃さのようなものに関しても種々の好みを有している。調合技術において広く知られているように、異なる種類および特性の温飲料の調合には、異なる調合条件が必要となる。異なる飲料および飲料の異なる特性には、異なる調合水の体積および流量、調合時間、温度などが必要になる。例えば、紅茶の調合は、通常、洗練された美味しい飲料が生成されるように一定時間に渡って紅茶を湯の中で浸すことによって、達成される。紅茶の異なる種類および状態に応じて、通常、特定の水温および水と茶葉との接触時間が要求される。同じ原理は、使用される調合条件に豆の種類、焙煎、挽き方のすべてが影響を与え得るコーヒーなどの他の飲料にも当てはまる。

また、殆どの都市部での速いペースの生活様式と、温飲料の調合を本業とする施設の急速な拡大と、によって、短時間で様々な味に対応する必要性が生じている。現在の機器は、固定された特性の調合濃度で、一度に１つの飲料を選択するという限られた選択肢のみをユーザに提供するため、この必要性を充分に満たすことができない。この問題に対処するために、従来では、いくつかの単一用途の機器が準備されていた。しかしながら、これは、貴重なカウンタスペースを犠牲にすることになり、ユーザが飲料の特性を効率的に変更することを制限する。

端的に言えば、本発明は、好適な形態において、コーヒー、紅茶、ホットチョコレート、スープなどの様々な種類の温飲料を自動的に調製するように設計された多機能型飲料機である。マイクロプロセッサ制御システムを使用することによって、ワンタッチボタンを介して、多機能動作が容易に達成される。機械が補充なしで何杯もの様々な飲み物を調製し得るように、充分な量の水を保持する取り外し可能な水タンクが設けられてもよい。機械には、異なる種類または異なる組み合わせの飲み物を１つの動作で調製することができるように、１以上の独立した調合チャンバが設けられてもよい。例えば、一杯のコーヒーおよび一杯の紅茶を、または、一杯の濃いコーヒーおよび一杯のマイルドコーヒーを、同時に調製する。異なる水温、カップ容積、調合時間のために必要な調節は、マイクロプロセッサを使用した単一の制御システム内にプログラム可能である。さらに、本発明は、様々な様式の調合チャンバを交換するだけで、異なる種類の温飲料を調製する。

本発明の目的は、ポンプと水ボイラとを利用する１つのシステムにおいて、様々な飲料を調製する新たな手法を提供することである。

本発明の更なる目的は、１つの動作で、異なる種類または異なる組み合わせの温飲料を調製することである。

本発明の別の目的は、コーヒーや紅茶などの異なる飲み物を調製するために、異なる型式または様式の調合チャンバを使用することである。

本発明の更なる目的は、様々な種類の温飲料の特性を最適化するために、プログラマブルマイクロプロセッサ制御システムにより、異なる水温および異なる水容積を創出することである。

本発明の他の目的および利点は、添付図面を参照することで、以下の詳細な説明から当業者には明らかとなる。

本発明は、図１〜図３を参照すると、一般に、コーヒー、紅茶、ホットチョコレート、スープなどの様々な種類の温飲料を自動的に調製する多機能型飲料機に関する。マイクロプロセッサ制御ユニット４を使用することによって、例えばワンタッチボタンを介して、単一の、複数の、および、異なる温飲料を調製する動作が、容易に達成される。本発明の一実施形態において、装置は、大量の水を保持できる取り外し可能な水タンク１を有し、ユーザは水タンクを頻繁に補充することなく、多数の飲料を調製することができる。このユニットには２以上の独立した調合チャンバユニット６が設けられる。これにより、この機械は、異なる種類または異なる組み合わせの飲料を１つの動作で調製することができる。例えば、飲料機は、一杯のコーヒーおよび一杯の紅茶を、または、一杯の濃いコーヒーおよび一杯のマイルドコーヒーを、を同時に調製することができる。異なる種類の飲料をこの１台の機械で調製するために、水温と、カップ容積と、水圧と、体積と、調合時間とは、マイクロプロセッサ制御ユニット４によって調節可能である。また、この機械は、異なる飲料を生成するために使用される様々な様式の複数の調合チャンバユニット６を含み得る。本発明の別の実施形態では、様々な飲料を調合するように構成可能な、単一の調合チャンバユニット６が設けられる。

一実施形態では、装置は、洗浄および補充を容易にするためにユニットから取り外すことが可能な取り外し式タンク１を含んでもよい。タンク１は、充分な水を保持するように構成されており、頻繁に補充することなく、機械は何杯もの飲料を調製することができる。例えば、図９，図９Ａ，図１０，図１０Ａに示すように、タンクが取り外し可能である場合には、取り外し式タンク１の底部の排出孔５３と、この領域に組み込まれた、あるいは、この領域に固定された、タンク１内の水が流出するのを防止するためのシールバルブ機構４０と、が設けられる。タンク１が基部に挿入されると、基部５２のプラットフォームにある恒久固定具５０はバルブを作動させる。一実施形態において、恒久固定具５０は、バルブピン４４と接触し、タンク１が下降するにつれ、バルブピンは、バルブガイド５５を通じて上方へ移動する。バルブピン４４が押し上げられるにつれ、バルブピン４４に固定されたバルブシール４２は、出口孔５３の座面５１の上方へ上がる。これにより、水は、孔からパイプダクト４８へ流出し、加熱システム３へ向けられる。タンクが取り外されると、バルブ機構４０内のスプリング４６が、バルブピン４４を押し下げるか、あるいは引き下げる。ピンに固定されたバルブシール４２は、出口孔５３を覆い、水の流出が停止される。また、一方向バルブ３８が、パイプダクト４８に設置されている。タンク１が取り外されると、システム内の水は、逆流および漏出不能となる。本発明の一実施形態では、随意的に、固定／恒久水タンクが存在してもよい。

タンク１は、本発明の一実施形態において、水ポンプ２に接続される。ポンプ２は、熱湯を作るために水タンク１からボイラシステム３へ水を送り込むのに使用される。ポンプは、ポンプハウジング６２と、小型ＤＣモータ６１と、一対の磁石６４と、インペラ６７と、を備える。

ＤＣモータ６１は、例えば約６Ｖ〜約１２Ｖの範囲のＤＣ電圧で動作可能である。モータ速度は供給電圧と関係するため、ポンプの出力流量は、電圧を変化させることによって簡単に制御可能である（すなわち、より大きなモータ速度および流量を達成するためには電圧を増大させ、より小さな流量とするためには電圧を減少させる）。電圧は、マイクロプロセッサ４によって制御される。本発明の一実施形態では、モータ出力は小さく、プロペラの設計は単純（直線または単一曲線ブレード）であるため、ポンプを通じた水流は、通常、高い水圧とはならない。

図１１Ａ〜図１１Ｄを参照すると、図１１Ｂは、図１１Ａの区分線Ｃを通じた図であり、図１１Ｄは、図１１Ｃの区分線Ｂを通じた図である。ポンプの構造に関して、ＤＣモータ６１が下部ポンプハウジング６２に取り付けられる。磁石６４は、モータシャフトに接続されるディスク６３上に固定される。モータは、磁石ディスク６３を直接的に駆動する。ポンプ内部ケース６５は、ポンプハウジングの上部と下部との間に位置する。これは、ポンプハウジングの上部から下部への水漏れを防止し、ＤＣモータ６１の損傷を回避するために使用される。Ｏリング６６は、上部および下部のポンプハウジング間のシールとして使用される。別の磁石６８は、メインシャフト７１に接続されるインペラ６７の底部に固定される。モータが下部磁気ディスク６３を回転させると、上部および下部磁石間の磁力の結合を介して、インペラ６７も回転し、水をポンピングする。水は、ポンプハウジング７２の中央を通じて、入口からポンプへ流入し、インペラによって加速され、側面のパイプダクト７３を通じて外部へ向かう。

ボイラシステム３は、この技術分野で広く知られる様々な材料で構築される。好適な形態では、加熱される液体と接触する材料の大部分に関して、ステンレス鋼が使用される。水は、加熱され、その後、様々な種類の飲料を調製するために、ボイラ３から複数の調合チャンバ６へ流入する。

マイクロプロセッサユニット４はボイラ３を制御し、この結果、出力温度が制御される。マイクロプロセッサユニット４は、複数の加熱素子への電流の循環を通じて、このプロセスを自動的に制御することができる。本発明の一実施形態では、ボイラ温度を測定するために、この技術分野で広く知られる電子センサ３０が、ボイラの内部に設置される。センサ３０は、ヒータ３の動作を管理／制御するために、水温データをマイクロプロセッサユニット４へ送り返す。マイクロプロセッサユニット４は、水ポンプ２も制御する。制御パネル上でユーザによって選択された入力パラメータ「１カップ」３４，「２カップ」３６，「飲料選択」１０１に従って、マイクロプロセッサ４は、ポンプの動作を制御するためにプリセットプログラムを実行する。マイクロプロセッサユニット４は、ポンプ電圧を制御し、様々な種類の飲料に関する水の流量を調節し、さらに、水の体積を所望の飲料に合わせて調節するために、ポンプのオン／オフスイッチを制御する。マイクロプロセッサ制御の関係の例は、図５に示される。

本発明の一実施形態の回路図は、図６に図示されている。
ＩＣ１は、ボイラ３内のヒータと水ポンプ２とを制御するためのメインマイクロプロセッサである。
ＰＵＭは、ＤＣ６〜１２Ｖの水ポンプ２のモータ６１である。
ヒータは、ＡＣ１２０Ｖの水ボイラ３内の電気ヒータである。
ＴＨは、ボイラ３内の水温を感知してヒータの制御のためにデータをＩＣ１へ送るサーミスタ３０である。
オン／オフは、機械のオン／オフスイッチである。
１カップは、一杯の飲料を調製するためのスイッチである。
２カップは、二杯の飲料を調製するためのスイッチである。
Ｃｏｎ３およびＣｏｎ４は、ポンプのオン／オフを制御するためのＩＣ１とのポンプの接続である。
Ｃｏｎ１およびＣｏｎ２は、モータ電圧を制御するためのＩＣ１とのポンプの接続である。

本発明の一実施形態において、ヒータの機能はマイクロプロセッサ４によって自動的に制御されるため、ボイラ３内部の水は常に最適な温度に維持され、この結果、機械は、温飲料をいつでも調製し得る。マイクロプロセッサ４は、複数の加熱素子へ電流を循環させることにより、このプロセスを制御する。例えば、マイクロプロセッサ４は、複数の加熱素子に選択的に電圧を与えることができる。水がタンク１からボイラ３に送り込まれると、熱湯は、機械の最上部の流路選択部５を通じて、調合チャンバユニット６へ移される。

流路選択部５は、どの調合チャンバ６に熱湯を流入させるかを制御するために使用される。流路選択部５は、一杯の飲料を調製するために１つの調合コンテナに熱湯を送給すること、あるいは、二杯の飲料を調製するために同時に両方の調合コンテナに熱湯を送給することが可能である。

一実施形態において、調合チャンバユニット６は、フィルタバスケット９のための場所と、吸引チューブユニット１０と、を有する。調合チャンバユニット６は、上部が開放されたほぼ矩形、円筒形、円錐形、あるいはその他の形状であり、フィルタバスケット９を受け入れる。フィルタバスケットは、その表面の大部分がメッシュまたはスクリーンで作られていてもよく、あるいは、フィルタ材料を支持する表面を有してもよい。フィルタバスケット９は、例えば、図８Ａ〜図８Ｄに示すような様々な構造であってよく、ユーザは、使用／選択されるフィルタバスケットの型式に応じて、挽いたコーヒー、コーヒーバッグ、ティーバッグ、茶葉、チョコレート、スープ粉末などの様々なタイプの飲料を調合することができる。

フィルタバスケット９の１つの型式は、コーヒーバッグ用に構成されてもよい。この例において、コーヒーバッグは、フィルタバスケット９内に配置され、その後、コーヒーを調製するために機械内に置かれる。熱湯は、チャンバの最上部にあるシャワープレート７８を通じて、調合チャンバユニット６に供給される。シャワープレートによって、コーヒーを調合するために、熱湯をバッグ上に均等に分配することができる。調合済みコーヒーは、その後、調合チャンバユニット６の底部の出口孔８０を介して、カップ内へ流れる。

挽いたコーヒーは、その目的のために構成された別のフィルタバスケット９において調合することも可能であり、例えば、挽いたコーヒーを調合するために恒久フィルタ８２が使用される。フィルタバスケット９の形状は、例えば、矩形または円筒形にすることが可能であり、挽いたコーヒーを受け入れる。フィルタバスケット９は、調合チャンバ内に配置される。熱湯は、最上部のシャワープレート７８を通じて、フィルタバスケット９に供給される。シャワープレートによって、コーヒーを調合するために、熱湯を挽いたコーヒー上に均等に分配することができる。熱湯が挽いたコーヒーを通じて流れると、調合済みコーヒーは、調合チャンバユニット６の底部の出口孔８０を介して、カップ内へ流れる。

本発明の一実施形態では、例えば図３に示すように、葉またはバッグを使用してホット紅茶を調製するように構成されており、吸引チューブユニット１０は、紅茶の浸漬が可能となるように、「紅茶」調合コンテナの内部に設けられている。浸漬は、例えば、熱湯における茶葉の完全または部分的な浸水である。浸漬の時間量を変化させることによって、最終的な飲料の特性が異なる。一般に、浸漬時間を長くすると、調合物は濃くなる。動作中には、茶葉またはティーバッグが熱湯に完全に浸されるように、充分な熱湯が調合チャンバユニット６に送り込まれる。そして、さらに浸漬するように、遅延期間を設けてもよい。例えば、付加的な浸漬には、１〜２分を割り当ててもよい。調合済み紅茶は、その後、調合チャンバ６から飲料容器に与えられる。

熱湯が粒を通じて流れるコーヒー粒またはコーヒーバッグのようなものの通常の調合とは異なり、紅茶の調合においては、紅茶に充分な浸漬時間を割り当てて所望の味を達成するために、熱湯は調合チャンバユニット６内に長い時間に渡って保たれるべきである。本発明の一実施形態において、熱湯は、特別に構成された吸引チューブユニット１０の使用によって、調合チャンバユニット６内に保たれる。一実施形態において、吸引チューブユニット１０は、図４に示すように、中空チューブ２０を有し、中空チューブ２０は調合チャンバ６の基部から上方に延び、その遠端部に排出路２１を有する。中空チューブ２０は、本発明の一実施形態において、調合チャンバユニット６の側部を通じて延びる。中空チューブ２０は、中空チューブの外側から離間された外部カバー２２を有する。外部カバーは、調合チャンバおよび／または中空チューブの（複数の）部分に固定されている。外部カバー２２は、中空チューブの排出路２１を囲み、調合チャンバ６の基部２３に向かって再び下方へ延びる。外部カバー２２の開口部２４は、調合チャンバ６の基部またはその近くに設けられている。開口部２４は、外部カバー２２とチューブ２０の外側との間のスペース２６へ繋がる。

動作中、調合チャンバユニット６は、例えば茶葉を収容するフィルタバスケット９を有しており、シャワープレート７８から分給された熱湯で満たされる。熱湯は、水位が上がると共に茶葉を浸漬し、同時に、熱湯は、外部カバーの開口部２４を通じて吸引チューブユニット１０に入り、チューブ２０の外側を上昇する。熱湯は、排出路２１に達すると、溢れ出し、チューブ２０の内側を通じて下方へ流れる。これによりサイフォン効果が発生し、熱湯は、チューブ２０を流れ落ちる際に、調合チャンバからチューブ２０内に熱湯を引き込み、基部２３から下方へ延びる開口部８０から出る。飲料は、例えば、カップ８で収集される。調合チャンバユニット６内の水位が開口部２４の高さまで下がり、空気が流入可能になると、サイフォン効果による吸引が断たれ、飲料の流れが止まる。浸漬時間は、少なくとも調合チャンバ６を満たすのに必要な時間と、排出路２１を超えて通るのに充分な熱湯が加えられるまでの時間と、に依存し得る。

本発明の一実施形態では、２以上の調合チャンバ１１が設けられている。各調合チャンバ１１は、調合済み飲料を、カラフ、カップ、マグ、グラス、フラスコ、ボトル、魔法瓶、当該技術分野でよく知られた他の容器などの飲料容器へ入れることが可能な出口８０を有する。本発明の一実施形態では、混合飲料を調製するためのアダプタ７０が存在してもよい。アダプタは、例えば、少なくとも２つの入口７２と、該複数の入口と１つの出口７６とを接続する１つのマニホールド７４と、を有する。機械が異なる２種類の飲料を同時に調製することができる場合には、アダプタ７０は、該２種類の飲料を混合し、１つのカップに飲料を排出するように構成される。こうした混合飲料の代表的な例は、Ｍｏｃｈａ（コーヒー＋チョコレート）である。

上記の発明の好適な実施形態について例示の目的で説明してきたが、上記の説明は、本発明を限定するものではない。したがって、当業者は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、種々の変形例、適合例、代替例を想到し得る。

本発明による飲料機の外部の斜視図 本発明による飲料機の内部の斜視図 本発明による飲料機の底面図 本発明による飲料機の正面図 本発明による飲料機の内部の斜視図 本発明による飲料機の内部の側面図 本発明による調合チャンバユニットの斜視図 本発明による飲料機の種々の部分間の関係のブロック図 本発明による飲料機のマイクロプロセッサと種々の部分との間の関係を示す図 本発明による調合済み飲料を混合するアダプタを示す説明図 本発明による種々の調合チャンバユニットを示す説明図 本発明による種々の調合チャンバユニットを示す説明図 本発明による種々の調合チャンバユニットを示す説明図 本発明による種々の調合チャンバユニットを示す説明図 調合システムから取り外されたタンクを示す図 本発明による閉じたタンクバルブの拡大図 調合システムと係合したタンクを示す図、すなわち、水流の説明図 本発明による開いたタンクバルブの拡大図 本発明によるポンプの側面図 本発明による主注入口のないポンプの正面図 本発明によるポンプの正面図 本発明によるポンプの側面の破断図

Claims (16)

1. 加熱飲料調製装置であって、
   加熱素子と、
   ポンプと、
   流路選択部と、
   液体リザーバと、
   入口および出口を有する少なくとも１つの調合チャンバユニットと、
   前記ポンプと流体的に連通し、前記液体リザーバから前記加熱素子を通って前記流路選択部へと延びて少なくとも１つの調合入口に入る液体流路と、
   前記ポンプと前記加熱素子とに電気的に接続され、前記ポンプと前記加熱素子との動作を制御するためのマイクロプロセッサと、
   を備えることを特徴とする加熱飲料調製装置。
2. 請求項１記載の加熱飲料調整装置であって、
   前記流路選択部は、前記加熱素子から前記少なくとも１つの調合チャンバに液体が送られるように、前記マイクロプロセッサによって制御される、加熱飲料調整装置。
3. 請求項１記載の加熱飲料調製装置であって、
   前記調合チャンバユニットの少なくとも１つは、フィルタバスケットを有する、加熱飲料調製装置。
4. 請求項１記載の加熱飲料調製装置であって、
   前記調合チャンバユニットの少なくとも１つは、フィルタバスケットと吸引チューブとを備え、
   前記吸引チューブは、前記調合チャンバの出口を画定する、加熱飲料調製装置。
5. 請求項４記載の加熱飲料調製装置であって、
   前記吸引チューブユニットは、さらに、
   第１の端部で前記調合チャンバの出口を画定すると共に、第２の端部で排出路を画定する中空チューブと、
   前記中空チューブから離間して前記中空チューブを取り囲む位置に固定された外部カバーであって、前記中空チューブの第１の端部の上方に離間した開口部を有する前記外部カバーと、
   を備える、加熱飲料調製装置。
6. 請求項１記載の加熱飲料調製装置であって、
   前記マイクロプロセッサは、前記加熱素子上の温度センサに電気的に接続されている、加熱飲料調製装置。
7. 請求項１記載の加熱飲料調製装置であって、
   少なくとも２つの調合チャンバが設けられ、
   前記複数の調合チャンバの複数の出口は、単一の飲料容器に流体的に接続されている、加熱飲料調製装置。
8. 請求項１記載の加熱飲料調製装置であって、
   前記マイクロプロセッサは、前記液体流路内の液体の体積と圧力と温度とを制御する、加熱飲料調製装置。
9. 請求項１記載の加熱飲料調製装置であって、さらに、
   前記調合チャンバ内に水を分配するシャワープレートを含む、加熱飲料調製装置。
10. 請求項１記載の加熱飲料調製装置であって、
    前記流路選択部は、前記液体流路を選択的に遮断する、加熱飲料調製装置。
11. 請求項１記載の加熱飲料調製装置であって、
    前記液体リザーバは、取り外し可能なタンクである、加熱飲料調製装置。
12. 請求項１記載の加熱飲料調製装置であって、
    前記加熱素子は、実質的にステンレス鋼である液体接触界面を有する、加熱飲料調製装置。
13. 請求項１記載の加熱飲料調製装置であって、
    少なくとも２つの調合チャンバが設けられている、加熱飲料調製装置。
14. 請求項１３記載の加熱飲料調製装置であって、
    紅茶調合チャンバとコーヒー調合チャンバとが設けられている、加熱飲料調製装置。
15. 請求項１１記載の加熱飲料調製装置であって、
    前記取り外し可能なタンクは、バルブ機構を有し、
    前記バルブ機構は、
    バルブピンに固定されたバルブシールを有するバルブと、
    バルブガイドと、
    バルブ座面と
    前記バルブシールと前記バルブ座面との間に保持力を付与するために前記バルブに取り付けられたスプリングと、
    を備える、加熱飲料調製装置。
16. 請求項１１記載の加熱飲料調製装置であって、
    前記ポンプは、駆動モータとインペラとの間に磁気結合部を有する、加熱飲料調製装置。

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