JP2005537885A - 飲料製造器用のパッド支持体、パッド支持体を含むフォームユニット及び飲料製造器並びにパッド支持体を用いたフォーム層を有する飲料の調製方法 - Google Patents

Abstract

支持パッドから流れ出る飲料液のための仕切部を形成するための底部と、底部を通じて飲料液を排出するために底部に設けられた排出口と、飲料液の噴流を発生させるために排出口を制限するノズルと、複数のパッド支持突出部とを有し、複数のパッド支持突出部は、排出口の周りに円周状に分散された位置に、前記底部から突出した複数の最内突出部を有する飲料製造器用のパッド支持体。底部に向け上面から見たときに、支持突出部の複数の最内突出部のうちの少なくとも幾つかは、排出口に対しての径方向で長い断面を有する。フォームユニット、飲料製造器及びそのようなパッド支持体を用いた方法も記載されている。

Description

本発明は、飲料製造器のパッド支持体、パッド支持体を含むフォームユニット及び飲料製造器、並びに、パッド支持体を用いた飲料の調製方法に関する。

上記の種類のパッド支持体は欧州特許出願第０９０４７１７号から既知である。この文献に記載されているパッド支持体は抽出室を定め、複数の止め具を含む。これらの止め具の末端部はパッド又はパウチのフィルタ壁を支持し、粒又は粉（ここでは、挽いたコーヒー）が抽出室を通って加圧される熱湯に従って流れることがないようにしている。

ノズルから噴射する飲料液の噴流（ここでは、コーヒー抽出液）がノズルの下流に集められた飲料液を打ち叩くときに、コーヒー抽出液内に気泡が形成される。この結果、飲料の上にフォームの層が形成される。

コーヒー抽出液上にフォームを形成するためのそのようなパッド支持体を含むコーヒー製造器（水及び炒られて挽かれたコーヒーからコーヒー抽出液を調製する装置）は、エスプレッソ装置において典型的に採用されているものに比べ、より低圧（例えば、３バール以下、好ましくは、約０．８〜１．６バール）でフォームを形成するのに概ね効果的であり、従って、より安価に製造され得る。

そのような装置の問題点は、時々排出口近傍でパッドに破裂が生じることである。これによって、排出口が挽きコーヒーで詰まり、コーヒー抽出液の抽出が阻害される。その結果、破裂したフィルタパッドは除去されなければならず、パッド支持体は洗浄されなければならない。よって、コーヒーの製造工程は所期分量のコーヒー抽出液が得られずに終了され、飛散した挽きコーヒー及び抽出室から出ることを阻止されたコーヒー抽出液の除去は面倒である。

本発明の目的は、パッドのフィルタ壁の所定の強度及びフィルタ壁に亘る所定の圧力低下時に、フィルタ壁がフォーン(forn)となる危険性を低減し、並びに／或いは、排出口近傍でのフィルタ壁破裂の危険性を増大することなく、圧力低下の増大及び／又はフィルタ壁強度の低減を許容する解決策を提供することであり、飲料の上に形成されるフォームの優美さ及び性能を損なうことなく、これを達成することである。

本発明によれば、この目的は請求項1に記載のパッド支持体を提供することによって達成される。さらに、本発明によれば、この目的は、請求項１２に記載のフォームユニットを含む請求項１３に基づく飲料メーカーに、また、請求項１に記載のパッド支持体が用いられる請求項１４に記載の飲料調整方法に、請求項１に記載のパッド支持体を含む請求項１２に記載のフォームユニットを提供することによって達成され得る。

パッド支持体の底部に向け上面から見たときに、支持突出部の複数の最内突出部のうちの少なくとも幾つかは、排出口に対しての径方向に長い断面を有するため、支持突出部の複数の最内突出部を排出口により接近して位置付けることが可能であり、よって、得られるフォームの優美さ及び性能に悪影響を与え得る、ノズルの直ぐ上流の抽出液の流れに乱流を引き起こしたり或いは増大することなしに、パッドをより安定して支持することができる。また、例えばノズルが底部から離間し且つ下方の位置で排出口内に位置するならば発生するであろう、パッドとノズルとの間の容積の増大が回避されるのに対し、支持突出部の複数の最内突出部は排出口から突出し或いは排出口内に段部を形成する。

本発明を用いて調製される飲料は主にコーヒーである。しかしながら、支持されたフィルタ壁を通じる液体の通路を含む、他の飲料例えばココアや他の乳飲料の調製に本発明を使用することも可能である。

本発明の特に有効な実施態様を従属項に示す。

本発明のさらなる機能、効果及び詳細を図面に示された実施態様を参照して記載する。

図１において、参照番号１は小さな気泡を含むフォーム層を有するコーヒー抽出液を調製するための本発明に従ったコーヒー製造器を指し示している。

コーヒー製造器１は、ハウジング２と、ヒンジ４によってハウジング２に蝶着されたラッチ１０によって閉鎖位置に固定されるカバー３とを有する。ハウジング２は前方突出部を有し、その頂面５はコーヒーが充填されるべき１つ又はそれ以上のカップ６を支持する平坦面を形成する。ハウジング内には、水タンク７が位置し、水タンクは、カバー３が開放のときに上端部８で開放され、カバー３が図１に示される閉鎖の操作状態のときに閉鎖されている。導管９が加熱室４６を通じて延在し、加熱室内には電気加熱素子４７が配置されている。水タンク７から水を供給するために、ポンプ４５が加熱器４７の上流の導管９内に配置されている。

散水ヘッド１１が抽出室１３の上壁１２内に一体化され、導管９の端部を形成している。図３及び図４にも別々に示されているパッド支持体１５の上端部は、コーヒー抽出室１３の底部１４を形成している（図２も参照）。支持突出部１６，１７が底部１４から突出し、これらの支持突出部１６，１７の間の空隙によって、挽いたコーヒーの粒又は粉を包含して底部１４上に支持されたパッド又はパウチ１８から搾り出された飲料液（本実施例ではコーヒー抽出液）が、パッド１８と底部１４との間の排出口１９へ流れるようにされている。パッド支持体は抽出室のハウジング部２０によって支持されており、次いで、ハウジング部はコーヒー製造器１の主たるハウジング２の部分によって支持されている。動作状態において、抽出室１３は封止２１，３７によって水密封止されているため、ポンプ４５によって発生される圧力の顕著な損失は起こらず、コーヒーが抽出されるとき、ポンプ４５によって発生される全て又は実質的に全ての圧力が抽出室に加えられる。コーヒー以外の飲料が調製されるべきならば、パッドは例えばココア粉末及び／又はミルク粉末のような他の物質を包含することができ、それらの物質に香味及び／又は甘味が付されてもよい。

上面が底部１４の一部を形成するノズル２２は、コーヒー抽出液の通路として用い得る排出口１９の断面積を限定する。ノズル２２はパッド支持体１５と一体であってもよい。

排出口１９は分散室３６に流れ込み、分散室は分散口３８を貫通して延びる２つの分散通路に連通している。これらの分散通路を介して、分散室内に分散されたコーヒー抽出液は置台５上のカップ６に流れ得る。

コーヒー抽出液の上にフォームを形成するために、コーヒー抽出液はノズル２２からバッファタンク３６内のバッファ数のコーヒー抽出液に噴射される。

図２乃至図４に最も良く見られるように、パッド支持体の突出部１６，１７は、排出口１９の回りに円周状に分散された位置で、底部１４から突出している複数の最内側に位置する支持突出部１７を含む。図３のような底部方向の上面図に見られるように、支持突出部１６，１７の最内側のもの１７は、排出口１９に対して径方向で長い断面を有する。これによって、支持突出部１６，１７の最内側のもの１７を排出口１９に対しより接近して位置付けることが可能となり、従って、支持突出部の最内側のものが従来の丸い断面を有すると仮定した場合と比べ、フィルタパッド１８を排出口１９の領域でより安定して支持することが可能であり、少なくとも、得られるフォームの優美さ及び性能に関する限り、ノズル２２の直接上流のコーヒー抽出液の流れに乱流を招来することもない。

良質で、安定性があり、「クレマ」な種類のフォームを得るために、ノズル２２に到達するコーヒー抽出液は層流でバッファタンク３６内のコーヒーに噴射されるのが有効であることが分かった。フィルタパッド１８とパッド支持体１５との間の自由容積を実質的に増大させることなしに、多様な追加的な機能がこの効果を促進するために提供され得る。自由体積の実質的な増大は、特に比較的少量のコーヒー抽出液が調製されるならば、抽出後に体積に残るであろうコーヒー抽出液の量を増大する原因となる。

乱流をさらに防ぐために、例えば、最も内側に位置する突出部１７の各々の最大幅の部分は、排出口１９に対する径方向において、最も内側に位置する突出部１７の各々の長さの中間位置より径方向で外側に位置するのが有効である。径方向において外向きに計測されるならば、最大幅は断面の長さの６０〜７５％であるのが好ましい。

ノズル２２上流の領域における乱流を妨げるのに更に役立つ他の機能は、長手断面の各々が反対側の最外端部２４よりも鋭利な最内側端部２３を有することである。

フォームの安定性を向上するために、最も内側に位置する複数の支持突出部の隣接するものは、隣接する突出部１７の間に通路２７を定めるよう相互に面し合う直線壁部２５,２６を有し、通路２７は一定又は排出口１９に向かって径方向に減少する幅「ａ」を有するのが有効である。

より詳細には、ノズル２２の上流領域における乱流を防ぐために、最も内側に位置する支持突出部１７の長手断面は、翼形状又は水滴形状を有するのが特に有効である。

支持突出部１６，１７の末端部は支持床３０を定める。パッド又は少なくともフィルタパッド１８の下部壁は、支持突出部１６，１７によって支持されたときに、支持台に沿って延びる。本実施例において、この支持床３０は平坦である。しかしながら、若干の弧状又は円錐状のような他の形状も考え得る。

ノズル２２の上流領域における乱流を防ぐために、底部１４と支持床３０との間の距離は、少なくとも排出口１９を囲む底部１４のリング形状部２８上において、排出口１９に向かって径方向に増大し、また、底部１４の最外側の周縁２９から径方向に離間して増大するのが有効である。特に、排出口１９に向かって径方向に長い断面を有する最内側に位置する支持突出部１７との組み合わせにおいて有効であるが、他の任意の形状の最も内側に位置する支持突出部との組み合わせであってもよい。これによって、流速が乱流を引き起こす程に高速な、パッド支持体の中央領域におけるコーヒー抽出液の流速が低減される。何故ならば、コーヒー抽出液がノズル２２上流の領域へ流れる断面が増大するからである。

乱流が起き易くてフォームの形成に影響を与え得る場所において流速を選択的に低減するために、排出口１９を囲む底部１４は、リング形状部１４の径方向の外側に位置する底部１４の部分よりも、リング形状部２７においてより急勾配で傾斜している。

支持突出部１６，１７の最も内側に位置するもの１７はリング形状底部２７から突出しているため、流速が特に減速されるのは、流速が最も高速な、最も内側に位置する支持突出部１７の円の間の通路内であり、支持突出部１７の円の内側の中央領域への余りにも高速なアウトフローによって乱流が引き起こされ得る前である。

安定した良質なフォームを生成するために、収縮工程が引き起こされることによって、コーヒーの流れをノズル２２に進入させるのが有効であることがさらに分かった。このために、底部１４は、排出口１９を囲む底部１４のリング形状部分２７が、リング形状部２７と排出口１９との間の底部の部分３１（ノズル２２の上面を含む）に比べ、より急勾配で傾斜しているのが好ましい。この効果は本実施例において特に強力である。何故ならば、底部１４は、傾斜しているリング形状部分２７と排出口１９との間に平坦部３１を有するからである。

図６には、収縮及びその効果がより詳細に例示されている。排出口１９を囲み、排出口から径方向に離間した領域において、コーヒー抽出液の流れ３２は、太い矢印３３で指し示されているように、排出口１９に向かって径方向に流れている。より内側、すなわち、排出口１９の上流端部３４の領域において、コーヒー流３２は、一群の矢印３５で指し示されているように、排出口１９の前記上流端部の周りで屈曲している。排出口１９の上流端部３４領域におけるコーヒー流３２の内向きの半径方向速度の故に、コーヒー流３２は排出口１９へ入り込むノズル面に従わず、排出口１９の上流端部３４でノズル面から分離する。このように、排出口１９の上流端部３４は効果的に分離端部を形成し、コーヒー流３２はこの上流端部でノズル表面から分離する。

これによって、噴流３９を形成するコーヒー流３２は、排出口１９において、排出口１９の内面と接触しないようにされている。従って、コーヒー流３２は排出口の内面に沿って発生する流体静力学的及び流体力学的な抗力によって妨害されることがなく、滑らかな噴流３９が得られる。このことは、コーヒー抽出液がノズル２２の下方に集められたコーヒー抽出液のプールの表面を打ち叩くときに、コーヒー抽出液がフォームを形成する上で極めて効果的であることが分かった。排出口に到達するコーヒー抽出液内の滑らかな層流は、排出口１９の上流端部３４での連続的で効果的な分離のために重要であることが明らかである。この結果、ノズルの下流に集められたコーヒー抽出液のプールを打ち叩く一定の力と良質性を備えた円滑な噴流３９が得られ、それによって、より良質なフォームがコーヒー抽出液の上に形成される。

製造の観点からすると、滑らかな噴流を得るためには、分離端部３４だけが鋭利で、円滑であり、比較的小さい公差で製造される必要がある。排出口１９の内面及び排出口の下流の端部は比較的大きな公差で製造可能であり、特別に円滑である必要はない。そのような必要は金属打ち抜きの特性によって特に十分に果たされるので、ノズルを極めて低価格かつ高い製造率で製造可能である。ノズルの上流側を形成することが意図された側面から金属の地金板に進入するパンチによって排出ノズルが打ち抜かれるならば、正確で、好ましくは平坦な、円形の形状の滑らかな分離端部３４を比較的容易に得ることができる。パンチは排出口１９を形成するための孔の高さの約３分の２に沿って金属を切り抜くことで、比較的円滑な面が提供され、よって、排出口の内面の上流領域近傍に近接して通過する噴流３９との接触が確実にされる。排出口を形成するための孔の最後の約３分の１に沿って、金属はやや不整然に剪断され、その結果、比較的粗い面が形成され、バリが形成される。しかしながら、比較的容易に維持できる公差の限界内で、そのような不完全さはコーヒー流３２を阻害せず、コーヒー流は比較的大きな間隔で排出口１９の内壁の下流部に沿って通過する。

排出口の導入端部３４で効果的に流れを分離するために、導入端部は鋭利であるのが好ましい。上流側から打ち抜くことによって達成可能な端部の鋭利さは、それを多少鋭利にするために後処理を施さなくとも通常十分である。適当な鋭利さは他の手段、例えば、穿孔若しくは研磨によって、又は、ノズルをダイカスト成形若しくは射出成形することによっても達成可能である。上流側の分離端部３４の所要の円滑さが得られることを条件として、ノズルはセラミック材料でも形成し得る。

噴流３９が分離端部３４から下流に離間した領域で排出口の内面と接触するのを回避するために、排出口１９の高さは最小の断面幅よりも小さいのが好ましく、最小の断面幅の半分以下であるのがより好ましい。現時点において最適な実施例によれば、排出口１９は０．６〜１．０ｍｍの直径及び０．２〜０．４ｍｍの高さを有し、分離端部３４の半径は０．１ｍｍ以下であるのが好ましい。排出口１９が本実施例におけるような一定の断面ではなく、下流端に向かって外向きに広がっているならば、噴流３９と排出口内面との間の接触を生じさせることなく、排出口を長めにすることができる。

図５は本発明に従ったパッド支持体６５の他の実施例を示す。本実施例によれば、底部６４は支持突出部の末端部からリング形状部７７に向かって離間する方向に内向きに徐々に傾斜している。底部６４はリング形状部においてより急勾配で傾斜することで、コーヒー抽出液がノズル７２の上流領域に向かって流れ出る流速を低減する。ノズル７２は平坦な上流面８１を有し、上流面は底部６４の平坦な最も内側に位置する部分を形成することで、ノズル２２の直ぐ上流におけるコーヒー抽出液の効果的なフォーム強化収縮が達成される。

本発明に従ったパッド支持体の実施例を含む本発明に従ったコーヒー製造器の実施例を示す断面図である。 図１に従ったコーヒー製造器のコーヒー抽出室を示す拡大図である。 図１及び２に従ったコーヒー製造器のパッド支持体を示す上面図である。 図３の線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図である。 本発明に従ったパッド支持体の他の実施例を示す断面図である。 図１乃至図４に従ったパッド支持体のノズル領域を示す図３の線ＩＶ−ＩＶに沿う拡大断面図である。

Claims (14)

1. 支持されたパッドから流れ出る飲料液のための仕切部を形成する底部と、
   該底部を通じて飲料液を排出するために前記底部に設けられた排出口と、
   飲料液の噴流を発生させるために前記排出口を制限するノズルと、
   複数のパッド支持突出部とを有し、
   該支持突出部は、前記排出口の周りに円周状に分散された位置に、前記底部から突出した複数の最内突出部を有する、飲料製造器用のパッド支持体であって、
   前記底部に向け上面から見たとき、前記支持突出部の前記複数の最内突出部のうちの少なくとも幾つかは、前記排出口に対しての径方向に長い断面を有することを特徴とするパッド支持体。
2. 前記長い断面の各々は、前記排出口に対して径方向に長さを有し、前記排出口に対する径方向において、前記長さの中間部より径方向で外側に位置する最大の幅を有することを特徴とする請求項１に記載のパッド支持体。
3. 前記長い断面の各々は、最内側端部と、最外側端部とを有し、前記最内側端部は前記最外側端部より鋭利であることを特徴とする請求項１又は２に記載のパッド支持体。
4. 前記支持突出部の前記複数の最内突出部の隣接支持突出部は、相互に面する直線壁部を有することで、前記隣接突出部の間に、一定又は径方向で前記排出口に向かって縮小する幅を有する通路を定めることを特徴とする上記請求項のうちいずれか１項に記載のパッド支持体。
5. 前記排出口に対して径方向に長い断面は、翼形状又は水滴形状であることを特徴とする上記請求項のうちいずれか１項に記載のパッド支持体。
6. 前記支持突出部の末端部は、前記パッドを支持するための支持床を定め、前記底部は最外側周辺部を有し、前記底部と前記支持床との間の距離は、少なくとも前記排出口を囲む前記底部のリング形状部において、前記排出口に向かって径方向に増大すると共に、前記最外側周辺部から径方向に内向きに離間して増大することを特徴とする上記請求項のうちいずれか１項に記載のパッド支持体。
7. 前記底部は、前記リング形状部の径方向の外側に位置する前記底部部分に比べ、前記底部の前記リング形状部でより急勾配に傾斜していることを特徴とする請求項６に記載のパッド支持体。
8. 前記支持突出部の前記複数の最内突出部は、前記リング形状底部部分から突出していることを特徴とする請求項６又は７に記載のパッド支持体。
9. 前記底部は、前記リング形状部分と前記排出口との間の底部部分に比べ、前記排出口を囲む前記底部の前記リング形状部でより急勾配に傾斜していることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載のパッド支持体。
10. 前記底部は、前記リング形状部と前記排出口との間に、平坦部を有することを特徴とする請求項６乃至８のいずれいか１項に記載のパッド支持体。
11. 前記排出口は、前記底部から前記排出口への移行部を形成する鋭利な上流分離端部を有することで、飲料液が前記排出口に流れ込むときに、前記飲料液が前記排出口から分離されることを特徴とする上記請求項のいずれか１項に記載のパッド支持体。
12. 上記請求項のうちいずれか１項に記載のパッド支持体と、バッファ数の飲料液を保持するために、前記ノズルの下流に位置するバッファタンクとを有し、操作時に、飲料液は前記ノズルから前記バッファ数の飲料液に噴射されることを特徴とするフォームユニット。
13. 加圧された熱湯を抽出室に供給するために該抽出室に連結している水加熱及び供給構造と、請求項１２に記載のフォームユニットと、前記バッファタンクに連結する飲料液分配通路とを有する飲料製造器であって、
    前記パッド支持体は、前記抽出室の底部側を定めることを特徴とする飲料製造器。
14. 熱湯をパッドのフィルタ壁の上流の粒又は粉に強制的に通過させるステップと、
    請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載のパッド支持体を用いてパッドからの飲料を受け取るステップとを有し、
    前記飲料は、層流パターンが前記排出口の直ぐ上流領域において得られるように流れることを特徴とするフォーム層を有する飲料調製方法。

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