JP2009542399A - 温かい液体をディスペンスする装置の動作を制御する方法 - Google Patents

Abstract

飲料製造機（１）は、ある量の水を加熱するボイラー（３０）、及びポンプ（４０）を有する。飲料製造機（１）が稼働される際、ボイラー（３０）の加熱素子（３２）は作動され、ボイラー（３０）の内部における水は加熱される。水の温度が所定の値に到達する際、電気回路（４１）において配置されるサーモスタット（６３）は閉じられ、ポンピング動作が開始あれる。結果として、水は、ボイラー（３０）を出て、ボイラー（３０）の下流に配置され且つ加熱素子（３２）に給電するよう電気回路（３４）において配置されるサーモスタット（６２）を通る。熱水の影響を受けて、サーモスタット（６２）の設定点が到達され、サーモスタット（６２）が開き、加熱素子（３２）に給電する電気回路（３４）は遮断され、加熱素子（３２）は停止される。

Description

本発明は、温かい液体をディスペンスする装置の動作を制御する方法、及び当該方法を適用することによって制御されるよう適している装置に係る。該装置は、装置を通って液体を運搬する運搬システム、及び液体を加熱する加熱手段を有する。

特に、本発明は、温かい飲料を調製する装置の分野において適用可能である。

温かい飲料を調製する工程において、水の温度は重要なファクタである。これは、ある量の挽いたコーヒー豆及び熱水に基づいてコーヒーを調製する工程の場合に特に当てはまる。かかる場合、挽いたコーヒー豆の優れた抽出を得るようコーヒー調製工程において使用される水の温度は、望ましくは９０℃乃至９６℃である。

通常、コーヒーは、コーヒーメーカーを使用して調製される。特定の種類のコーヒーメーカーは、コーヒーパッド、即ちある量の挽かれたコーヒー豆を充填されたエンベロープに基づいてある量のコーヒーを調製するよう適切である、コーヒーメーカーである。該エンベロープは、液体透過性である。一般的に、かかるコーヒーメーカーは、１つ又はそれより多くのコーヒーパッドを受容するよう適合される密封可能な煎出チャンバを有する。コーヒーメーカーの稼働中、ある量の熱水は、少なくとも１つのコーヒーパッドを介して流れるようにされる。工程において、コーヒーパッドのエンベロープは、フィルタとしての役割を有する。このようにして、煎出チャンバ内部のコーヒーパッドと熱水との間の相互作用に基づき、所望される量のコーヒーが得られる。

上述されたようなコーヒーメーカーは、ＥＰ ０ ７７１ ５４２（特許文献１）から既知である。水を所定の温度まで加熱することを目的として、既知のコーヒーメーカーは、電気レジスタを有する熱交換器を有する。作動中、水は、所定の温度まで瞬時に加熱され、この熱交換器を介して流れる。電気ポンプが与えられ、コーヒーをいれる工程において必要である飲料製造機を介する水の流れを実現する。熱交換器の電気レジスタの動作とポンプの動作を正確に制御して水の所定の温度を得るよう、飲料製造機は、熱交換器によって加熱された後に水が到達する温度を検出する温度センサ、及び、温度センサから受信した信号を処理する制御装置を有する。更には、水供給計測手段は、煎出チャンバまで移動される水の量を測定するよう与えられ、制御装置は、温度センサ及び水供給計測手段から受信される信号を同時に処理するよう適合される。水供給計測手段から受信される信号はまた、作られる飲料の量を制御することを目的として使用されるよう適している。

ＥＰ ０ ７７１ ５４２

一方では、制御装置、加熱手段及び飲料製造機のポンプの動作を制御する水供給計測手段、及び温度センサの上述された既知の適用は、優れた結果をもたらし得、水の所定の温度が実現されるが、多方では、かかる構成要素の適用は、飲料製造機の原価を比較的高くしている。したがって、本発明は、高価な構成要素の適用を避ける可能性を提供する、飲料製造機の動作を制御する方法を与える、ことを目的とする。

かかる目的は、温かい液体をディスペンスする装置の動作を制御する方法によって達成される。該装置は、装置を通って液体を運搬する運搬システム、及び液体を加熱する加熱手段を有する。当該方法は、運搬システム内部における液体の移動によって影響を及される少なくとも１つの物理的特性を監視する段階、及び、加熱手段が作動状態にある場合において、物理的特性の値が所定の値に到達した際に加熱手段を前記作動状態から停止状態にする段階、を有する。

本発明に従った方法は特に、ある量の液体を含有する内部空間を備えるボイラーを有する装置の動作を制御することを目的として適用されるよう、適している。加熱手段は、ボイラーにおいて位置決めされる。かかる装置が作動される際、ボイラーの内部に存在する液体は、加熱手段を用いて加熱される一方、装置の運搬システム内部における液体の移動によって影響を及される少なくとも１つの物理的特性は、監視される。物理的特性が所定の値に到達してようであるとすぐに、加熱手段は停止され、加熱工程は終了される。

本発明に従った方法は、液体を装置を介して流すポンプを有する、異なる種類の装置に関連して適用されるよう適切である。装置の１つの種類は、ボイラー内部において存在する液体の温度が所定の温度になり次第、一側において自動的に温かい液体をボイラーから出すようポンプし始め、他側において冷水をボイラーへとポンプし始める。サーモスタット等である安価な構成要素が、加熱手段及びポンプの動作を制御する用適用される際、サーモスタットの比較的高い熱遅延（ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｌａｙ）により、ポンプが作動される一方で加熱手段が依然として全出力で作動している状態が発生する。その状態では、ボイラーの内部において、ボイラーへの冷たい液体の長期にわたるインプットは、温かい液体と冷たい液体との間の熱混合を引き起こし、その結果としてボイラー内部の液体の平均温度は、低減し、加熱手段の動作を終了するサーモスタットの設定点に到達しない。この状態は、ポンプの動作を制御するよう使用されるサーモスタットの設定点をより高い値に設定することによって、避けられ得る。しかしながらその場合、加熱工程が終了された後にポンプが開始しないというリスクがある。また、液体の温度の過度の上昇及びサーモスタットの遅い反応により、加熱手段の動作が終了した後になんらかの時間が経過してから開始される、という可能性がある。しかしながら、過度の上昇及び遅延が、装置が作動される度に同一ではない装置の構成要素の熱段階（ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔａｇｅ）に依存するため、一貫性のある工程を得ることは可能ではない。

本発明に従った方法が適用される際、加熱手段が停止される点は、ポンプの作動によって直接もたらされる装置の運搬システム内部の液体の移動によって影響を及される少なくとも１つの物理的特性の測定に基づいて定められる。液体の移動によって影響を及される物理的特性を監視することによって、加熱工程は、ポンプが開始される前には終了しない、ことが確証される。加熱手段が停止される物理的特性の所定の値は選択され得、ポンプの動作の開始と加熱手段の動作の終了との間の重なりは、温かい液体及び冷たい液体の熱混合を避けるよう充分に小さくされる。

他の種類の装置において、ポンプは、自動的に開始されず、装置のユーザによってのみ開始される。その場合、ボイラー内部の液体は、沸点まで加熱され、装置の運搬システム内部の液体の移動によって影響を及される少なくとも１つの物理的特性は、ボイラーのちょうど外側、即ちボイラーの出口に近接した位置において、検出される。液体が沸騰する際、少量の水がボイラーから押し出され、その結果物理的特性に影響が与えられる。加熱手段を停止させることに関連付けられる物理的特性の所定の値は、この状況に対して適合され得、加熱工程は液体が沸騰している際に終了される。

いずれの場合においても、本発明によれば、加熱手段の動作は、ボイラーの液体の温度の測定に基づいて制御されない。比較的単純且つ安価なサーモスタットが装置の動作を制御する工程において適用される際、検出遅延（ｓｅｎｓｉｎｇ ｄｅｌａｙ）、スイッチング温度及びヒステリシスの比較的大きな公差により、装置の一貫性のない動き、及び液体をディスペンスする工程のパラメータの誤った設定は、このように得られる。本発明によれば、加熱手段が停止される点は、装置の運搬システム内部における液体の移動によって影響を及される少なくとも１つの物理的特性の上述された測定に基づき、定められる。このようにして、加熱手段は、液体の移動をもたらすようポンプが稼働される際、あるいは液体が沸騰している際等に停止され得る。

本発明に従った装置の実用的な一実施例では、加熱手段は、例えば、電気回路であり得る給電回路によって給電される。望ましくは、スイッチング装置及び検出装置の組合せが適用され、物理的特性を監視し、物理的特性の値がスイッチング装置の設定点に到達しているようである際に給電回路を遮断する。例えば、適用されるスイッチング装置と検出装置との組合せは、機械的サーモスタットであり得る。いずれの場合においても、このことに関連して、スイッチング装置と検出装置との組合せは、互いに対して結合される２つの装置を有するよう理解されるべきである。該スイッチング装置は、給電回路を遮断する開位置と給電回路を閉じる閉位置との間を切り替えることができる。検出装置は、物理的特性の検出された値とスイッチング装置の設定点との比較に基づいて、物理的特性を検出すること、及び物理的特性の所定の値に直接関連付けられるスイッチング装置の位置を制御すること、ができる。

監視される物理的特性は、運搬システム内部に存在する液体の温度であり得る。かかる場合、液体の温度は、液体が加熱される位置において測定されず、液体の温度変化は、液体の移動によって主に引き起こされる。その代わり、液体の温度は、液体が加熱される位置の下流の位置において検出され得る。このようにして、ポンピング動作が自動的に開始される際には、加熱手段が停止される瞬間は、ポンピング動作が開始される瞬間より後である、ことが保証される。また、ポンピング動作が手動で開始される際には、加熱された液体の温度が沸点に到達している際に加熱手段が停止される、ことが保証される。

液体の温度に加えて、監視される物理的特性は、装置の運搬システム内部に広がる圧力、液体の導電性、又は液体の流れ等であり得る。

有利には、ポンプが自動的に開始される際、これが行なわれる瞬間は、加熱手段の加熱作用によって影響を及される少なくとも１つの物理的特性を監視すること、及び、物理的特性の値が所定の値に到達しているようである際にポンプを停止状態から作動状態にすること、によって定められる。例えば、装置がボイラーを有する場合、装置内部の液体の温度は検出され得、ポンピング動作は、温度が所定の値を上回り次第開始され得る。この点において、比較的単純且つ安価な機械的サーモスタットを適用することはまた、可能である。液体の温度に加えて、物理的特性はまた、例えば熱膨張に関連付けられる特性、又は密閉又は半密閉エンクロージャにおいて測定される圧力、であり得る。

実際、本発明に従った方法は、装置を用いて実行される。本発明によれば、前述された方法を適用することによって制御するよう適している装置が与えられる。該装置は、以下の構成要素：
・ 当該装置を通って液体を運搬するシステム；
・ 液体に対して熱を供給する加熱手段；
・ 加熱手段に給電する加熱回路を有する給電回路；及び、
・ スイッチング装置と検出装置との組合せ、
を有する。スイッチング装置は、加熱回路において配置され、加熱回路を遮断すること又は閉じることができる。検出装置は、運搬システム内部における液体の移動によって影響を及される少なくとも１つの物理的特性を監視することができる。また、検出装置は、物理的特性の値がスイッチング装置の設定点に到達しているようである際に加熱回路を遮断する位置にスイッチング装置をおくよう適合される。

この装置において、液体の所定の温度が実際に実現されるよう加熱手段の動作を正確に制御することを目的とする高度な制御装置は、必要とされない。その代わりに必要とされるのは、加熱手段に給電する加熱回路を有する給電回路、及び、スイッチング装置と検出装置との組合せ、である。該組合せは、装置の運搬システム内部の液体の移動によって影響を及され且つ検出器によって監視される少なくとも１つの物理的特性の値が、スイッチング装置の設定点に到達しているようである際に、加熱手段に対するエネルギの供給を遮断する。望ましくは、検出装置は、運搬システム内部に存在する液体の温度を監視することができ、スイッチング装置と検出装置との組合せは、機械的サーモスタットを有する。装置がある量の液体を含有するよう内部空間を備えるボイラーを有し、加熱手段がボイラーにおいて位置決めされる場合、検出装置がボイラーの下流に位置決めされることが実用的である。

実用的な一実施例において、本発明に従った装置は更に：
・ 液体を当該装置を通って流すポンプ；
・ 当該装置の給電回路の一部である、ポンプに給電する少なくとも１つのポンピング回路；及び、
・ スイッチング装置と検出装置との組合せ、
を有する。スイッチング装置は、ポンピング回路において配置され、ポンピング回路を遮断すること又は閉じることができる。検出装置は、加熱手段の加熱作用によって影響を及される少なくとも１つの物理的特性を監視ことができる。検出装置は、物理的特性の値がスイッチング装置の設定点に到達しているようである際にスイッチング装置をポンピング回路を閉じる位置にするよう、適合される。

例えば、ポンプは、加熱手段によって加熱される液体の温度が所定の値に到達するようであり次第、ポンプが作動される。適切な瞬間にポンプを作動させるよう使用されるスイッチング装置と検出装置との組合せは、単純なサーモスタットを有し得る。

本発明に従った装置は、ポンプに給電する２つのポンピング回路、及び該ポンピング回路のいずれか閉じる手動で操作可能なスイッチング装置を有し得る。該２つのポンピング回路は、いずれも装置の給電回路の一部であり、平行に構成される。このようにして、各ポンピング回路がポンピング動作を終了させる時を確定するよう他の制御手段を有し得るため、装置のユーザは、液体の２つの所定の量の一方を有することを選択することができる。かかる制御手段は同様に機能し得るが、異なる設定点を有し得る、ことが留意される。

装置の稼働中、ポンピング動作は自動的に開始されるが、これは必須ではない。また、液体が最初に加熱されること、及び、装置のユーザがのちの段階において液体外装置を介して移動されて装置によって徐々にディスペンスされる瞬間を確定することは、可能である。この場合、ポンピング回路において配置され且つポンピング回路を閉じる位置に手動でのみ設定可能であるスイッチング装置を装置が有することは、望ましい。

ボイラー及び児童に開始されるポンプを有する装置の望ましい一実施例において、多方弁（マルチウェイバルブ）は、液体の出口において配置される。例えば、１つの入口及び２つの出口を有する構成要素である三方向弁が使用され得る。ボイラーから液体を出すよう使用される出口は、流速及び圧力に依存する。一方の出口は、液体をボイラー又は液体を含有する他の容器に戻すことを目的として使用され得る一方、他方の出口は、液体を更に装置を介して運搬するダクトに液体を出すよう使用され得る。流速が比較的遅い際には第１の出口が使用され、液体がポンピング動作の影響を受けてボイラーから流出される場合である流速が比較的早い際には、第２の出口が使用される。このようにして、加熱回路において配置されるスイッチング装置の動作を制御する検出装置が三方弁の第２の出口の下流の位置において位置決めされると仮定すると、加熱手段は、ポンピング動作が開始される前には停止されないため、加熱手段は、機械的サーモスタットが使用される際でも信頼性高く制御される、ことが達成される。

多くの場合において、本発明に従った装置は、液体を有し且つ装置が稼働している際に液体を供給するよう、再充填可能なタンクを有し、ある量の温かい液体は、タンクからのある量の冷たい液体によって置き換えられる。望ましくは、タンクが最低限の量の液体を有さない際に装置の作動が開始される状況を避けるよう、安全策が適用される。例えば、装置は、アクチュエーション部材；アクチュエーション部材をブロックする機構；及び、タンクにおいて位置決めされるフローティング部材、を有する。アクチュエーション部材は、加熱回路において配置されるスイッチング装置を加熱回路を閉じる位置に設定する位置まで可動である。フローティング部材は、液体において少なくとも部分的に挿入されるよう意図され、また、タンクにおける液体の高さが所定の最低レベルを下回る際にブロッキング機構を作動させるよう適合される。

本発明の第１の望ましい実施例に従った飲料製造機の電気回路及び構成要素を概略的に図示する。 図１中に示される飲料製造機の複数の構成要素の可能な構成を概略的に図示する。 本発明の第２の望ましい実施例に従った飲料製造機の電気回路及び構成要素を概略的に図示する。 本発明の第３の望ましい実施例に従った飲料製造機の電気回路及び構成要素を概略的に図示する。 本発明の第４の望ましい実施例に従った飲料製造機の電気回路及び構成要素を概略的に図示する。

本発明の上述及び他の態様は、以下に記載される本発明に従った飲料製造機の４つの実施例を参照して明らかに説明される。

本発明はこれより、図面を参照してより詳細に説明される。図中、同等又は同様の部分は同一の参照符号によって示される。

図１は、本発明の第１の望ましい実施例に従った、以下において第１の飲料製造機１と称される飲料製造機１の構成要素２０，３０，４０，５０，７０、及び電気回路６０を概略的に示す。この飲料製造機１は、熱水及び挽かれたコーヒー豆で充填されたパッド（図示せず）に基づいてコーヒーを作るよう適切であるが、このことは、飲料製造機１が他の温かい飲み物を調製するようにも適切であり得るという事実を変えるものではない。第１の飲料製造機１の構成要素２０，３０，４０，５０，７０及び電気回路６０に加えて、図１はまた、飲料製造機１からコーヒーを受けるカップ等である容器１０を示す。

第１の飲料製造機１は、水を含有する水タンク２０、水を含有する内部空間３１及び水に対して熱を供給する加熱素子３２を有するボイラー３０、水を水タンク２０からボイラー３０までポンピングする電気ポンプ４０、及び、コーヒーパッドを受容及び収容する密封可能な煎出チャンバ５０を有する。

ボイラー３０の水出口３３において、入口７１、第１の出口７２、及び第２の出口７３を有する三方弁７０が配置される。第１の出口７２は、水タンク２０に対して水を戻す役割を有し、第２の出口７３は、煎出チャンバ５０の方向に水を案内する役割を有する。

ユーザが第１の飲料製造機１を使用してある量のコーヒーを作ることを所望する際、ユーザは、煎出チャンバ５０へとコーヒーパッドを挿入し、飲料製造機１を始動させる。ボイラー３０が空であるような場合、ユーザは、水を水タンク２０からボイラー３０までポンピングすることによってボイラー３０を充填するよう、まずポンプ４０を始動させる。コーヒーをいれる工程における第１の段階として、ボイラー３０内部の水は、加熱素子３２を用いて加熱される。水の温度が所定のレベルに到達した際、ポンプ４０は、自動的に始動され、冷水は、水タンク２０からボイラー３０まで運搬され、熱水は、ボイラー３０から煎出チャンバ５０まで運搬される。工程において、コーヒーをいれる工程における第２の段階として、煎出チャンバ５０内部において、熱水とコーヒーパッドが含有するある量の挽かれたコーヒー豆との間の相互作用が起きる。結果として、温かいコーヒーは、煎出チャンバ５０からカップ１０へと流れて得られる。コーヒーをいれる工程において使用される水の量は、使用される挽かれたコーヒー豆の量に対して適合される。図１中、第１の飲料製造機１を介する水の経路は、破線で概略的に示される。

第１の飲料製造機１の電気回路６０は、複数の構成要素を有し、該構成要素は、飲料製造機１の上述された操作が制御される方途に関する以下の説明において明らかにされる。

電気回路６０は、電源スイッチ６１を有する。該電源スイッチは、ボイラー３０の加熱素子３２が始動される前にボイラー３０が水で充填されている必要がある際にユーザによって始動される。電源スイッチ６１は、ポンピング回路４１を開閉するよう適合され、該ポンピング回路は、電気回路６０の一部であり、ポンプ４０に対して電力を供給する役割を有する。

更には、電気回路６０は、サーモスタット６２を有する。該サーモスタットは、手動でのみ閉位置に設定可能であり、ボイラー３０と煎出チャンバ５０との間の位置において水の温度を検出する検出部材６２ａを有する。手動で操作可能なサーモスタット６２は、加熱回路３４を開閉するよう適合される。該加熱回路は、電気回路６０の一部であり、ボイラー３０の加熱素子３２に対して電力を供給する役割を有する。

前述された電源スイッチ６１及び手動で操作可能なサーモスタット６２に加えて、第１の飲料製造機１の電気回路６０は、通常開サーモスタット（ａ ｎｏｒｍａｌｌｙ ｏｐｅｎｅｄ ｔｈｅｒｍｏｓｔａｔ）６３、即ちサーモスタット６３の検出部材６３ａによって検出される温度がサーモスタット６３の設定点を超える際に閉位置に切り替わるサーモスタット６３、を有する。通常開サーモスタット６３は、ポンピング回路４１において配置され、サーモスタット６３の検出部材６３ａは、ボイラー３０における位置において配置される。

加熱回路３４において配置されるサーモスタット６２がユーザによって閉じられる際、ボイラー３０内部の水は、加熱される。工程において、ボイラー３０からあふれ出る水は、三方弁７０の第１の出口７２を介して水タンク２０まで戻される。加熱工程は、水の温度が通常開サーモスタット６３の設定点に到達するまで継続される。その際、サーモスタット６３は、閉位置に切り替わり、その結果ポンピング回路４１が閉じられポンプ４０が作動される。ポンプ４０の影響を受けて、水は、第１の飲料製造機１を通って移動される。冷水は、水タンク２０からボイラー３０まで運搬され、熱水は、ボイラー３０から煎出チャンバ５０まで運搬される。煎出チャンバ５０に向かう途中、熱水は、加熱回路３４において配置されるサーモスタット６２の検出部材６２ａを通る。サーモスタット６２の設定点は、熱水が検出部材６２ａに到達し次第サーモスタット６２が開位置に切り替わるよう、選択される。その際、加熱回路３４は遮断され、加熱作用は終了される。故に、第１の飲料製造機１において、加熱作用は、ポンピング動作が開始された後の一定の時間終了される。この時間の長さは、三方弁７０の第２の出口７３に対するサーモスタット６２の検出部材６２ａの位置に依存する。

ポンピング動作中、熱水はボイラー３０を検出装置、冷水はボイラー３０に入り、２つの異なる量の水の間に分離層が存在する。通常開サーモスタット６３は、冷水の前部がサーモスタット６３の検出部材６３ａに到達し次第開位置まで戻るよう切り替わり、検出された温度は、サーモスタット６３の設定点を下回るよう急激に低下する。その際、ポンプ４０の稼働は終了される。

前述から、冷水をボイラー３０へポンピングすること及び熱水をボイラー３０からポンピングすることを目的としてポンプ４０が稼働される時間は、ボイラー３０の水入口３５に対して通常開サーモスタット６３の検出部材６３ａの位置によって確定される、ということになる。結果として、ポンピング動作中に移動される水の量は、ボイラー３０の水入口３５に対する通常開サーモスタット６３の検出部材６３ａの位置によって確定される。それゆえに、第１の飲料製造機１の稼働中に作られるコーヒーの量は、通常開サーモスタット６３の適用に基づいて正確に制御される。

第１の飲料製造機１の稼働中の安全性を確証するよう、電気回路６０は、ボイラー３０の加熱素子３２に直列に接続される温度ヒューズ６４を有する。更には、電気回路６０は、通常閉サーモスタット６５、即ちサーモスタット６５検出部材６５ａによって検出される温度がサーモスタット６５の設定点を超える際に開位置に切り替わるサーモスタット６５、を有する。通常閉サーモスタット６５は、加熱回路３３において配置され、サーモスタット６５の検出部材６５ａは、ボイラー３０の加熱素子３２の温度を検出するよう配置される。加熱素子３２の温度が通常閉サーモスタット６５の設定点を超え次第、サーモスタット６５は、開位置に切り替わり、加熱素子３２に対する電力供給は、遮断される。通常閉サーモスタット６５を用いて、ボイラー３０に水がない場合に発生し得る加熱素子３２の温度が危険なほど高くなる状況は、避けられる。

水タンク２０がポンプ４０の作動中に空である場合、煎出チャンバ５０に対する水の流れは得られず、飲料製造機１からの新しく煎出された温かいコーヒーの供給は、停止される。更に、作動中にポンプ４０によって生成される音は、通常よりうるさい。空の水タンク２０のかかる２つの効果に基づき、ユーザはその状況を知らされる。結果として、水タンク２０における水レベルを確認して、水タンク２０が空である際にユーザに警告するための追加的なセンサ又は同様のものの適用は、必要とされない。このようにして、電気回路６０は、単純にされ、コストは低いレベルにおいて維持される。追加的なセンサ又は同様のものの適用を避けることは望ましいが、かかる適用は、本発明の範囲内において除外されない。

上述された第１の飲料製造機１の説明から、ユーザがコーヒーを作るようしなければならないことは、サーモスタット６２を閉位置にすることのみである、ことになる。その瞬間から、コーヒーを作りコーヒーをカップ１０に供給する工程は、自動的に実行される。工程において、通常開サーモスタット６３は、ボイラー３０内部の水の温度が所定のレベルに到達している際に閉位置まで戻るよう切り替わり、サーモスタット６２は、ボイラー３０内部において加熱され且つサーモスタット６２の検出部材６２ａを通過する水の温度が所定のレベルに到達する際、開位置に戻るよう切り替わり、また、通常開サーモスタット６３は、ボイラー３０内部の水の温度が所定のレベルを下回るよう低下する際、開位置に戻るよう切り替わる。後者は、ポンピング作動中にボイラー３０を通って動く冷水と熱水との間における分離層が通常開サーモスタット６３の検出部材６３ａに到達する際に、行なわれる。

ポンプ４０に不具合がある際、あるいはポンプ４０が他のなんらかの理由により動いていない際、加熱回路３４において配置されるサーモスタット６２の検出部材６２ａを通過する熱水の強制的な流れがないため、ボイラー３０内部に存在する水は、沸騰し始めるまで加熱される。しかしながら、沸騰工程により、圧力及び流速は増大し、少量の水が第２の出口７３を介してボイラー３０に存在する（ｅｘｉｓｔｓ）。この水の量がサーモスタット６２の検出部材６２ａに到達している際、検出部材６２ａは、設定点を上回る水温を検出し、サーモスタット６２は、開位置にされ、加熱回路３４を遮断し加熱素子３２の作動を終了させる。

図２は、望ましい構成における第１の飲料製造機１の複数の構成要素をより詳細に示す。

図示されるボイラー３０は、プラスチックの下方部３６及び金属の上方部３７を有する。プラスチック下方部３６の底部において、ボイラーの水入口３５が存在し、図２中は部分的にのみ示されるゴムホース４２は、図２中は示されないポンプ４０を水入口３５に対して接続するよう与えられる。水出口３３の側部において、他の可撓性のホース４３、即ち三方弁７０の第２の出口７３を煎出チャンバ５０に対して接続するホース４３が与えられる。このホース４３また、図２中は部分的にのみ示され、煎出チャンバ５０は図示されない。

図示される実施例において、ボイラー３０の加熱素子３２は、実質的にＵ字形状であり、２つの脚部３２ａ、及び該脚部３２ａの端部の間に延在するコイル３２ｂを有する。通常閉サーモスタット６５の検出部材６５ａは、サーマルブリッジ３８を介して加熱素子３２の脚部３２ａの一方に対して接続される。

図２において、ポンピング回路４１において配置されるサーモスタット６３の検出部材６３ａは、ボイラー３０の水入口３５に対して相当な距離をおいて、ボイラー３０の下方部３６に位置決めされる。このようにして、ポンピング動作は、所定の体積の水が飲料製造機１を通って移動される際に停止される、ことが保証される。また、図２中、手動で設定可能なサーモスタット６２の検出部材６２ａは、三方弁７０の第２の出口７３を煎出チャンバ５０に対して接続する可撓性ホース４３に位置決めされる挿入部４４において、第２の出口７３に対して一定の距離をおいて配置される。ポンプ４０が始動される際、熱水は、第２の出口７３を介してホース４３に入ることを可能にされ、熱水がサーモスタット６２の検出部材６２ａに到達し次第、サーモスタット６２は、加熱回路３４を遮断するよう作動される。

完全性を目的として、図２中、ボイラー３０の水入口３５に対して接続されるホース４２を介する水の流れ、及び三方弁７０の第２の出口７３に対して接続されるホース４３を介する水の流れは、実線矢印で示され、また、三方弁７０の第１の出口７２を介する水の流れは破線矢印で示される、ことが留意される。三方弁７０の第１の出口７２を介する水の流れは、比較的小さく、加熱素子３２が作動され且つポンプが依然として停止されている際に行なわれる。

図３は、本発明の第２の望ましい実施例に従った飲料製造機２の構成要素２０，３０，４０，６２，６３，６５，７０を概略的に示す。該飲料製造機２は、以下において第２の飲料製造機２と称される。

第２の飲料製造機２は、第１の飲料製造機１に大幅に類似する。第２の飲料製造機２と第１の飲料製造機１との間の唯一の差異は、第２の飲料製造機２が水タンク２０のドライポンピングに対して保護される、という事実である。ポンプされる水がない際にはポンプ４０は劣化及び損傷を受けるという事実から、ドライポンプ保護を有することは望ましい。

第２の飲料製造機２は、アクチュエーション部材８１、及びアクチュエーション部材８１をブロックする機構８２を有する。該アクチュエーション部材８１を用いて手動で設定可能なサーモスタット６２は、閉位置にされ得る。水タンク２０における水のレベル２１が所定の最低限にある際あるいは所定の最低限を下回る際にブロッキング機構８２を作動させることを目的として、フロート８３が与えられる。該フロートは、水タンク２０において配置され、水に少なくとも部分的に挿入されるよう意図される。水タンク２０内部の水のレベル２１が所定の最低限にある際あるいは所定の最低限を下回る際、ブロッキング機構８２は、フロート８３の重量の影響を受けて作動され、飲料製造機２のユーザは、水が水タンク２０に加えられるまで、サーモスタット６２を閉位置にする位置にアクチュエーション部材８１を置くことはできず、水のレベル２１は、所定の最低レベルを上回るよう上昇し、フロート８３は再度水によって持ち上げられる。

ブロッキング機構８２及びフロート８３を使用することによって、飲料製造機２のドライポンプの防止は、機械的方途において実現され、追加的な電気構成要素を適用する必要がない。水タンク２０における水のレベル２１が最低レベルを下回る限り、加熱素子３２及びポンプ４０はいずれも作動され得ない。本発明の範囲内において、かかるドライポンプ保護を実現する他の方途が存在するが、上述されたドライポンプ保護は、コストが高くなく且つ大変信頼性が高いため、有利である。

図４は、本発明の第３の望ましい実施例に従った飲料製造機３の構成要素２０，３０，４０，５０，７０及び電気回路６０を示す。該飲料製造機３は、以下において第３の飲料製造機３と称される。

第３の飲料製造機３は、第１の飲料製造機１に大幅に類似する。第３の飲料製造機３と第１の飲料製造機１との間の唯一の差異は、第３の飲料製造機３が飲料の２つの所定の量における選択肢を飲料製造機３のユーザに与える、という事実である。ユーザは、比較的少量の飲料又は比較的多量の飲料のいずれかを有するよう決めることができる。このため、第３の飲料製造機３は、２つのポンピング回路４１，４５、及びポンピング回路４１，４５のいずれかを閉じる手動で操作可能な選択スイッチ７５を有する。該２つのポンピング回路は、いずれも飲料製造機３の電気回路６０の一部であり、平行に構成される。

ポンピング回路４１，４５の各々は、ボイラー３０の内部に存在する水の温度を検出するよう配置される検出部材６３ａ，７０ａを有する通常開サーモスタット６３，６７を有する。サーモスタット６３，６７の検出部材６３ａ，６７ａは、ボイラー３０の水入口３５に対して異なる位置において配置される。第１のポンピング回路４１のサーモスタット６３の検出部材６３ａは、第２のポンピング回路４５のサーモスタット６７の検出部材６７ａよりもボイラー３０の水入口３５から離れて位置付けられる。ポンピング動作が終了される瞬間は、熱水と冷水との間における分離層が検出部材６３ａ，６７ａのレベルに到達する瞬間に関連付けられるため、第１のポンピング回路４１がポンプ４０に給電するよう使用される際、飲料製造工程において使用される水の量は、第２のポンピング回路４５が使用される際よりも多い、ことは明らかである。

故に、第３の飲料製造機３において、ユーザは、飲料の２つの所定の量を選択することができる。それを除けば、第３の飲料製造機３は、第１の飲料製造機１と同様に機能する。第２の飲料製造機２と同様に、第３の飲料製造機３はまた、ドライポンプ保護を備えられ得る。

図５は、本発明の第４の望ましい実施例に従った飲料製造機４の構成要素２０，３０，４０，５０，７０及び電気回路６０を概略的に示す。以下において、飲料製造機４は、第４の飲料製造機４と称される。

第４の飲料製造機４は、第１の飲料製造機１に大幅に類似する。第４の飲料製造機４と第１の飲料製造機１との間の唯一の差異は、第４の飲料製造機４が飲料製造機４のユーザに対してポンピング動作の手動での開始を提供する、という事実にある。故に、第４の飲料製造機４において、ポンピング動作は、ボイラー３０内部の水の温度が所定の値に到達している際に自動的に開始されない。

第１の飲料製造機１と比較して第４の飲料製造機４は、熱水がボイラーを出るようポンプされる際に加熱動作を終了させる手動で設定可能なサーモスタット６２を有さない。その代わりに、第４の飲料製造機４は、三方弁７０の第２の出口７３の下流の位置において配置される通常閉サーモスタット６８を有する。このサーモスタット６８は、メインスイッチ６９に直列して配置される。更には、第４の飲料製造機４は、ポンピング回路において配置される手動で操作可能なポンプスイッチ４６を有する。

第４の飲料製造機４のユーザがメインスイッチ６９を閉位置にする際、加熱回路３４は閉じられ、ボイラー３０の加熱素子３２は始動される。加熱工程は、水が沸騰し始めるまで継続され、少量の水は、三方弁７０の第２の水出口７３を介してボイラー３０から押し出される。通常閉サーモスタット６８の検出部材６８ａの近くにこの水があることにより、サーモスタット６８の設定点は到達され、サーモスタット６８は、閉位置から開位置まで切り替わり、加熱回路３４が遮断される。

第４の飲料製造機４においては、ポンプ４０は自動的に始動されない。その代わりに、ポンプ４０は、ポンプスイッチ４６が手動で閉位置にされる際にのみ始動される。通常開サーモスタット６３の機能の影響を受けて、ポンピング動作は、所定の量の水が移動されている際に終了される。

通常閉サーモスタット６８の検出部材６８ａが自然に冷却される際、加熱素子３２は、再度始動され、ボイラー３０内部の水を再度沸騰させる。

第４の飲料製造機４の特定の特徴は、ポンピング動作の開始が加熱工程に直接関連しない、ことである。通常閉サーモスタット６８がボイラー３０の外側、即ちボイラー３０の下流に位置付けられるという事実により、ボイラー３０の加熱素子３２が停止される前にボイラー３０内部の水が常に沸騰している、ことが保証される。水が沸騰している際にのみ、ある量の水は、三方弁７０の第２の出口７３を介して押し出され、サーモスタット６８の検出部材６８ａを通過する。サーモスタット６８がボイラー３０の外側に位置決めされるという事実に基づき、サーモスタット６８の熱質量は低減され得るため、加熱素子３２の動作を制御するシステムのヒステリシスは低減され得る。結果として、サーモスタット６８は常に、ボイラー３０内部の水より早くに冷却され、例えば９０℃乃至９６℃の範囲である理想的な飲料調製温度を参照した時間の経過の経過に伴う水温に関する制御システムの性能は、低減される。

本発明の範囲は上述された例に制限されず、その複数の補正及び修正は、添付の請求項に定義付けられる本発明の範囲から逸脱することなく可能である、ことが当業者には明らかである。本発明は図面及び説明において詳細に図示及び記載されてきたが、かかる図及び説明は、制限的ではなく、例証又は典型例と考えられるべきである。本発明は、開示される実施例に制限されない。

本発明は、少なくとも１つのコーヒーパッドを使用する以外の他の方途においてコーヒーを入れるよう適合されるコーヒーメーカーを含む、いかなるコーヒーメーカーにも適用可能である。更には、上述及び図示された飲料製造機１，２，３，４は、コーヒーメーカーに対して適切であるよう説明されているが、本発明は、必ずしもコーヒーである必要がない温かい飲料を調製するよう適合される他の飲料製造機にも適用可能である、ことが理解されるべきである。全般的に本発明は、温かい液体をディスペンスするよう適合されるいかなる装置にも適用可能である。

開示された実施例に対する他の変形は、図面、明細書、及び添付の請求項から、本発明を実行する当業者によって理解及び達成され得る。請求項において、「有する」という語は、他の段階又は要素を除外するものではなく、単数を示す語は、その複数の存在を除外するものではない。特定の方策が相互に異なる従属請求項において列挙されるという単なる事実は、かかる方策の組合せが有利に使用され得ない、ことを示すものではない。請求項中の参照符号は、本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。

上述において、コーヒー等である温かい飲料を調製する飲料製造機１，２，３，４が説明される。飲料製造機１，２，３，４は、ある量の水を含有する内部空間３１及び水に対して熱を供給する加熱素子３２を備えるボイラー３０、及び水を飲料製造機１，２，３，４を通って移動させるポンプ４０を有する。飲料製造機１，２，３，４が作動される際、加熱素子３２は始動され、ボイラー３０内部の水が加熱される。本発明の範囲内に存在する可能性によれば、ボイラー３０内部の水の温度が所定の値に到達している際、ポンプ４０に給電する電気回路４１において配置されるサーモスタット６３は閉じられ、ポンプ動作が開始される。結果として、水は、ボイラーの水出口３３を介してボイラー３０を検出装置、サーモスタット６２を通過する。該サーモスタット６２は、ボイラー３０の下流において配置され、加熱素子３２に給電する電気回路３４において配置される。熱水の影響を受けて、このサーモスタット６２の設定点が到達され、サーモスタット６２が開くため、加熱素子３２に給電する電気回路３４は遮断され、加熱素子３２は停止される。

一般的に本発明に従った飲料製造機１，２，３，４において、加熱工程は、ポンピング動作又は加熱工程自体によって引き起こされ得る水の移動が行なわれる際に、終了される。本発明が適用される際、機械的サーモスタット等である比較的単純な構成要素を使用して、加熱工程を十分正確に制御することは可能である。

Claims (13)

1. 温かい液体をディスペンスする装置の動作を制御する方法であって、
   該装置は、該装置を通って液体を運搬する運搬システムと、液体を加熱する加熱手段とを有し、当該方法は：
   前記運搬システム内部における液体の移動によって影響を及される少なくとも１つの物理的特性を監視する段階と、
   前記加熱手段が作動状態にある場合において、前記物理的特性の値が所定の値に到達しているようである際に前記加熱手段を前記作動状態から停止状態にする段階と、
   を有する方法。
2. 前記加熱手段は、給電回路によって給電され、
   スイッチング装置と検出部材との組合せは、前記物理的特性を監視すること、及び、前記物理的特性の値が前記スイッチング装置の設定点に到達しているようである際に前記給電回路を遮断することを目的として、適用される、
   請求項１記載の方法。
3. 監視される前記物理的特性は、前記運搬システム内部に存在する液体の温度である、
   請求項１又は２記載の方法。
4. 前記装置は、ある量の液体を含有する内部空間を備えるボイラーを有し、
   前記加熱手段は、該ボイラーにおいて位置決めされ、
   前記液体の前記温度は、前記ボイラーの下流の位置において検出される、
   請求項３記載の方法。
5. 前記装置は、前記装置を通って液体を流すポンプを有し、
   前記加熱手段の加熱作用によって影響を及される少なくとも１つの物理的特性は、監視され、
   前記ポンプが停止状態にある場合、該ポンプは、前記物理的特性の値が所定の値に到達しているようである際に前記停止状態から作動状態にされる、
   請求項得１乃至４のうちいずれか一項記載の方法。
6. 請求項１記載の方法を適用することによって制御されるよう適している温かい液体をディスペンスする装置であって：
   ・ 当該装置を通って液体を運搬するシステムと；
   ・ 前記液体に対して熱を供給する加熱手段と；
   ・ 前記加熱手段に給電する加熱回路を有する給電回路と；
   ・ スイッチング装置と検出装置との組合せと、
   を有し、
   前記スイッチング装置は、前記加熱回路において配置され、前記加熱回路を遮断すること又は閉じることができ、
   前記検出装置は、前記運搬システム内部における液体の移動によって影響を及される少なくとも１つの物理的特性を監視することができ、
   前記検出装置は、前記物理的特性の値が前記スイッチング装置の設定点に到達しているようである際に、前記スイッチング装置を前記加熱回路を遮断する位置にするよう適合される、
   装置。
7. 前記検出装置は、前記運搬システム内部において存在する液体の温度を監視することができる、
   請求項６記載の装置。
8. ある量の液体を含有するよう内部空間を有するボイラーを有し、
   前記加熱手段は、前記ボイラーにおいて位置決めされ、
   前記検出装置は、前記ボイラーの下流において位置決めされる、
   請求項７記載の装置。
9. 多方弁は、前記ボイラーの出口において配置される、
   請求項８記載の方法。
10. ・ 液体を当該装置を通って流すポンプと；
    ・ 当該装置の前記給電回路の一部である、前記ポンプに給電する少なくとも１つのポンピング回路と；
    ・ スイッチング装置と検出装置との組合せと、
    を有し、
    前記スイッチング装置は、前記ポンピング回路において配置され、前記ポンピング回路を遮断すること又は閉じることができ、
    前記検出装置は、前記加熱手段の加熱作用によって影響を及される少なくとも１つの物理的特性を監視することができ、
    前記検出装置は、前記物理的特性の値が前記スイッチング装置の設定点に到達しているようである際に前記スイッチング装置を前記ポンピング回路を閉じる位置にするよう適合される、
    請求項６乃至９のうちいずれか一項記載の装置。
11. いずれも当該装置の前記給電回路の一部であり且つ平行に構成される、前記ポンプに給電する２つのポンピング回路と；
    該ポンピング回路のいずれかを閉じる手動で操作可能なスイッチング装置と、
    を有する、
    請求項１０記載の装置。
12. スイッチング装置を有し、
    該スイッチング装置は、前記ポンピング回路において配置され、また前記ポンピング回路を閉じるよう手動でのみ設定可能である、
    請求項１０又は１１記載の装置。
13. ・ 前記加熱回路において配置される前記スイッチング装置を前記加熱回路を閉じる前記位置に設定する位置まで可動である、アクチュエーション部材と；
    ・ 液体を含有する再充填可能なタンクと；
    ・ 前記アクチュエーション部材をブロックする機構と；
    ・ 前記タンクにおいて位置決めされるフローティング部材と、
    を有し、
    該フローティング部材は、前記液体において少なくとも部分的に挿入されるよう意図され、また、前記タンクにおける前記液体の高さが所定の最低レベルを下回る際に前記ブロッキング機構を作動させるよう適合される、
    請求項６乃至１２のうちいずれか一項記載の装置。

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