JP2013512061A5 - - Google Patents

Description

欧州特許出願公開第１５４５２７８号明細書に、単一水源に接続されかつ両方とも共通多方弁によって制御される、２つの平行な水管路を実現することが提案されている。一方の水流通回路すなわち抽出回路は加熱器を介して抽出装置内に進み、他方の水管路は加熱されず、抽出装置の液圧閉鎖のために使用される。第１ステップで、多方弁は、加圧水を抽出装置の液圧閉鎖システムに供給することを可能にする。抽出装置が閉鎖されると、加圧静水の存在による液圧閉鎖システム内の上昇圧力は、逆止弁を介して第２管路内の水を液圧をかけた状態で流通させ、加熱器を介して抽出装置内に流入させる。抽出が終わると、共通多方弁は液圧閉鎖システムをパージ回路と接続させる位置に移動して、抽出中に液圧水回路内に静的に捕捉されていた加圧水を排出させ、かつ抽出回路に注入されなかった余剰水を排出させる。同様のシステムは欧州特許出願公開第１３５３５９１号明細書に開示されている。

この解決策の１つの問題点は、液圧閉鎖および温水注入のための並列水回路、ならびにそれに関連付けられる多方向制御弁の複雑さにある。このシステムの別の問題点は、各抽出サイクルの後にその都度液圧水回路をパージしなければならないことにより、淹出ユニットを閉鎖するために作動する前に、回路をまず再充填しなければならないことにある。しかし、抽出プロセス中に液体は流通しておらず、液圧閉鎖システム内に停滞しているので、回路のこの部分における汚染および衛生関連の問題を回避するために、パージが必要である。

本発明の一態様は、材料カートリッジを受容し、かつカートリッジに液体を通すことによって材料を抽出するための装置に関する。装置は、抽出用のそのようなカートリッジを受容するように配設されたカートリッジ着座部と、抽出中に飲料を典型的には使用者に、例えば飲料出口の下に配置された使用者のカップまたはマグ内に供給するために、そのようなカートリッジ着座部に接続された飲料出口と、供給源からカートリッジ着座部を介して飲料出口に液体を加圧流通させるためのポンプ、例えば飲料調製マシンの分野で公知の往復動ピストンポンプまたは回転ポンプを含む液体注入機構とを有する。液体注入機構はさらに、ポンプとカートリッジ着座部との間に弁を含む。

ポンプは典型的には、カートリッジ着座部内に流通される液体に高い圧力、典型的には５から２５バールの範囲で、例えば１０から２０バールの圧力をもたらすように構成される。

さらに、パージすることなく、注入機構の高温部、例えば構成のインライン加熱器の圧力だけを解放することによって、これらの高温部における蒸発に関連するスケールの沈積は抑制することができる。実際、そのようなインライン加熱器は典型的には流通液体を室温から６０〜９５℃、特に８０〜９５℃の範囲の温度に加熱するように構成される。通常の使用中に、加熱器で蒸発は発生しない。しかし、使用後に加熱器が空になるのが早すぎると、中の液体は蒸発することがある。したがって、使用後に、すぐにパージするのではなく、液体を注入機構内に維持することが好ましい。したがって、液垂れを防止するために、液体中にポンプによって生成される高圧は、カートリッジ着座部を介してではなく、圧力解放弁を介して解放され、加熱器内の蒸発および加熱器のスケール発生を防止するために、液体は加熱器内に維持される。

液体注入機構は、未加熱の加圧液体を流通させることによって、このカートリッジ支持体を作動かつ移動させるために未加熱の液体を加圧してこのカートリッジ支持体に流通させ、かつ材料を抽出するためにこの流通する未加熱の加圧液体を加圧下でこの支持体から加熱器を介してカートリッジ着座部内に案内するように構成することができる。

典型的には、液圧により作動可能かつ移動可能な支持体は直線変位構成を有する。液圧により作動可能かつ移動可能な支持体は膨張チャンバに関連付けられ、加圧液体は、チャンバを膨張させかつ液圧支持体を変位させるように、膨張チャンバを介して流通する。

液圧により移動可能なカートリッジ支持体は、ピストンチャンバ内で移動可能なピストンのような液圧ピストンを含むことができ、液体注入機構は、加圧液体をチャンバ内に注入し、かつピストン付き支持体を対向支持体に液圧により押接させて閉位置に着かせるために、ピストンチャンバに接続される。この場合、液体注入機構は、未加熱の加圧液体をピストンチャンバ内に注入し、かつインライン加熱器を介してこの液体を加圧下でピストンチャンバからカートリッジ着座部内に案内するように構成される。ピストンチャンバは、カートリッジ支持体が閉位置にある間にピストンチャンバを介して加圧液体を流通させるために、入口および出口を有することができる。

したがって、液圧閉鎖機構すなわちピストンチャンバ内で運動するピストンを作動させるために加圧することのできる液体は、加圧下でピストンチャンバの入口から出口へ流通し、全抽出プロセス中、依然として加圧下でピストンチャンバから加熱器を介してカートリッジ着座部へ流通し続ける。換言すると、ピストンチャンバ、加熱器を介してカートリッジ着座部内への液体の連続加圧流通経路が存在する。しかし、液体は未加熱でピストンチャンバを流通し、それはピストンチャンバ内のスケールの沈積を抑制する。その後、液体は依然として加圧下で加熱器内で加熱され、次いで加熱直後に依然として加圧下でカートリッジ着座部内に注入される。

いうまでもなく、装置の各カートリッジ支持体を、特にそれ自体の液圧ピストンおよびピストンチャンバに連動させることによって、液圧により作動可能かつ移動可能にすることも可能である。この場合、流体注入機構は、加圧下で液体を１つのピストンチャンバから他のピストンチャンバに流通させ、次いで液体を依然として加圧下で加熱器に流通させ、次いでカートリッジ着座部内に流通させるように構成することができる。

液体注入機構は、未加熱の加圧液体をこのカートリッジ支持体から第２弁、例えば逆止弁を介してカートリッジ着座部内に流通させるように構成することができ、第２弁は、前記少なくとも一方の支持体を作動させかつ移動させる前記未加熱の流通する液体の制御圧力を増大させるように構成される。特に、注入機構は、加圧下でピストンチャンバを流通する液体の制御圧力を増大させるために、ピストンチャンバの出口とカートリッジ着座部の入口との間に第２弁を有することができる。そのような第２弁は、カートリッジ着座部からの液体の戻りを回避するために、逆止弁としても作動することができる。あまり好ましくない実施形態では、この弁を省き、カートリッジ着座部の液体入口に適切に当接配置される材料カートリッジを使用して、液圧支持体を作動させるように液体の圧力を増大させることも可能である。

液体注入機構は、液圧により作動可能かつ移動可能なカートリッジ支持体に位置する着座部の液体入口を介して、加熱液体をカートリッジ着座部内に注入するように構成することができる。換言すると、着座部の同じカートリッジ支持体を、未加熱水の流通および加熱水の流通に連動させることができる。したがって、カートリッジ着座部内に通じる上流の流体流通構成は、１つのカートリッジ支持体のみに関連して維持することができる。すなわち、該流体流通構成は両方の支持体に跨って延在する必要がない。これは接続ダクトの長さを低減する。さらに、これは、ピストンチャンバが抽出装置に固定して維持されるときに、自動的に組み立てることのできる剛性ダクトの方を選択して、自動組立て工程で組み立てることが難しい可撓性液体流通ダクトを最小限にとどめるか、あるいは回避することさえできるので、著しく有利になり得る。

これらの図は、例えばＮＥＳＰＲＥＳＳＯ（商標）によって市販されているような、粉砕コーヒーなどの飲料材料を含む、例えば密封された気密アルミニウム封入体から作られた、軟質ポッドの形状の材料カートリッジ２に、水のような加熱液体を流通させることによって、飲料調製マシンの抽出装置１を示す。

したがって、この液体注入機構は、未加熱加圧液体をチャンバ２５内に注入し、かつピストン２１付きカートリッジ支持体２０を対向支持体３０に液圧により押接させて閉位置に着かせるために、ピストンチャンバ２５に接続される。カートリッジ支持体２０、２１の間ならびに前部および後部２６、２７間のシール２２、２３、例えばＯリングシールは、チャンバ２５からの漏出を防止する。液体はピストンチャンバ２５内を流通した後、さらに続けて加圧下でピストンチャンバ２５から、加熱器７０を介してカートリッジチャンバ１０内に流通する。

また、図３には、カートリッジ２に穿刺するための中空針９６を介して、カートリッジ２内に加熱液体を注入するためのプリンクラ９５が、カートリッジ支持体２０に装着されることも示す。使用中に、加熱液体は加圧下で管８１から管状ピストン２１内に給送され、イジェクタ９１の周りをスプリンクラ９５に沿って流通し、針９６を介してカートリッジ２内に流入する。注入された水のイジェクタ９０に沿った漏出を防止するために、シール９２、９３、例えばＯリングシールが設けられる。対向カートリッジ支持体３０は、例えばピラミッドプレートのような引裂き要素付き平板の形の開封構成６７を担持する。したがって、針９６を介してカートリッジ２内に注入された加熱流体は、カートリッジに含まれる材料を抽出し、開口構成９７のカートリッジ２から退出し、そこから供給出口３５に流通する。次いでカップまたはマグを使用して、カートリッジ支持体３０に接続された出口３５で供給される飲料を捕集することができる。イジェクタ９０は、抽出後にカートリッジ２を針９６から分離するのに特に有用である。

図３に示す通り、ポンプ６０内およびその下流にポンプ６０自体によって生じた圧力を解放するために、注入回路に弁８０’が配設される。ポンプ６０は、カートリッジ着座部１０内に流通される液体に、典型的には７から２３バールの範囲、例えば１２から１８バールの範囲の高圧をもたらすように構成される。

Claims (15)

1. 材料カートリッジ（２）を受容し、かつ飲料を調製するために前記材料カートリッジに液体を通過させることによって材料を抽出する装置（１）であって、
   抽出用の前記材料カートリッジ（２）を受容するように構成されたカートリッジ着座部（１０）と、
   抽出中に飲料を供給するために前記カートリッジ着座部に接続された飲料出口（３５）と、
   供給源（５０）から前記カートリッジ着座部を通して前記飲料出口に液体を加圧し流通させるためのポンプ（６０）を含む液体注入機構（５０、６０、６１、７０、８０、８１）と、
   を有し、
   前記液体注入機構がさらに、前記ポンプと前記カートリッジ着座部との間に弁（８０’）を含んで成る、前記装置（１）において、
   前記ポンプが停止した後、前記液体注入機構が、前記弁（８０’）を介して前記注入機構内の前記加圧された液体から圧力を選択的に解放するように、かつ前記ポンプ（６０）から前記カートリッジ着座部（１０）までの前記液体注入機構内の液体を維持するように構成され、前記飲料出口（３５）からの液垂れを抑制するようになっていることを特徴とする、装置。
2. 圧力解放弁（８０’）が一方向弁である、請求項１に記載の装置。
3. 前記液体注入機構（５０、６０、６１、７０、８０、８１）が、
   第１モードで、前記圧力を解放するように、かつ前記液体注入機構内の圧力解放後に前記液体を前記ポンプ（６０）と前記カートリッジ着座部（１０）との間に維持するように構成され、かつ、
   第２モードで、特に圧力解放弁（８０’）を介して前記ポンプと前記材料カートリッジとの間の前記液体注入機構に通気することによって、前記ポンプと前記カートリッジ着座部との間の前記液体注入機構から前記液体をパージするように構成された、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記液体注入機構（５０、６０、６１、７０、８０、８１）が、少なくとも０．０５秒間、特に０．１秒間〜２秒間、任意選択的には０．２５秒間〜１．５秒間、例えば０．４秒間〜１秒間、圧力解放弁（８０’）を開けるように構成された、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記液体注入機構（５０、６０、６１、７０、８０、８１）が、前記ポンプ（６０）と前記カートリッジ着座部（１０）との間にインライン加熱器（７０）を含み、圧力解放弁（８０’）が特に前記ポンプと前記加熱器との間に位置する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記カートリッジ着座部（１０）が第１カートリッジ支持体（２０）と、前記第１カートリッジ支持体に対向する第２カートリッジ支持体（３０）とを含み、前記第１カートリッジ支持体および前記第２カートリッジ支持体が、前記カートリッジ着座部への前記材料カートリッジ（２）の挿入または取り出しのための開位置から、前記材料カートリッジに液体を通すための閉位置に互いに対して移動可能であるように構成された、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記第１カートリッジ支持体（２０）および前記第２カートリッジ支持体（３０）のうちの少なくとも一方のカートリッジ支持体（２０）が、前記液体注入機構（５０、６０、６１、７０、８０、８０’、８１）によって液圧により作動可能かつ閉位置に移動可能である、請求項６に記載の装置。
8. 前記液体注入機構（５０、６０、６１、７０、８０、８０’、８１）は、前記ポンプ（６０）が停止した後、前記液体の圧力の解放を遅延させるように、特に０．１秒間〜５秒間、特に０．２５秒間〜２秒間、例えば０．４秒間〜１秒間だけ遅延させるように構成された、請求項７に記載の装置。
9. 前記液体注入機構（５０、６０、６１、７０、８０、８１）が、
   未加熱の加圧液体を流通させることによって、前記少なくとも一方のカートリッジ支持体（２０）を作動かつ移動させるために、前記少なくとも一方のカートリッジ支持体（２０）に未加熱液体を加圧し流通させるように、かつ
   前記材料を抽出するために、前記少なくとも一方のカートリッジ支持体（２０）から加熱器（７０）を介して前記カートリッジ着座部（１０）に未加熱の前記加圧液体を案内するように、構成され、
   任意選択的に、液圧により移動可能な前記少なくとも一方のカートリッジ支持体（２０）が、ピストンチャンバ（２５）内で移動可能なピストンのような液圧ピストン（２１）を含み、加圧液体を前記チャンバに注入し、かつピストン付きの前記カートリッジ支持体を液圧により、対向しているカートリッジ支持体（３０）に押接させて閉位置に着かせるために、前記液体注入機構（５０、６０、６１、７０、８０、８１）が前記ピストンチャンバに接続され、前記液体注入機構が、未加熱の加圧液体を前記ピストンチャンバ（２５）内に注入するように、かつ前記インライン加熱器（７０）を介して前記液体を加圧下で前記ピストンチャンバから前記カートリッジ着座部（１０）内に案内するように構成され、前記第１カートリッジ支持体（２０）および前記第２カートリッジ支持体（３０）が閉位置にある間に前記ピストンチャンバを介して加圧液体を流通させるために、前記ピストンチャンバ（２５）が特に入口（２８）および出口（２９）を有する、請求項７または８に記載の装置。
10. 前記液体注入機構が、未加熱の加圧液体を前記少なくとも一方のカートリッジ支持体（２０）から第２弁（８０）を介して前記カートリッジ着座部（１０）内に流通させるように配設され、前記第２弁が、前記少なくとも一方のカートリッジ支持体（２０）を作動かつ移動させる前記未加熱の液体の制御された圧力を増大させるように構成された、請求項８または９に記載の装置。
11. 液圧により移動可能な前記少なくとも一方のカートリッジ支持体（２０）が、圧力解放弁（８０’）を介する前記液体注入機構の前記圧力解放によって、対向するカートリッジ支持体（３０）から離動するように構成され、当該装置（１）が任意選択的に、互いに離れる方向に移動する前記第１カートリッジ支持体（２０）と前記第２カートリッジ支持体（３０）との間から流れ出る液体を回収するために、特に使用済みカートリッジ回収器と連動する雫受け（５０’）を有する、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記液体注入機構（５０、６０、６１、７０、８０、８１）が、前記第１カートリッジ支持体（２０）および前記第２カートリッジ支持体（３０）のうちの少なくとも一方のカートリッジ支持体（２０）における液体入口（９６）を介して、加熱液体を前記カートリッジ着座部内に注入するように構成され、対向する他方のカートリッジ支持体（３０）が前記材料の抽出後に液体を供給するための出口（３５）を有する、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記第１カートリッジ支持体（２０）および前記第２カートリッジ支持体（３０）のうちの少なくとも一方が、機械的駆動構成（４１、４２、４３、４４、４５）、例えば力伝達レバーを含む機械的駆動構成、特にナックル構成、および／または力伝達歯車構成、特に平歯車構成によって、前記対向カートリッジ支持体に対して接離動し、前記機械的駆動構成が任意選択的に、手動で駆動可能なハンドル（４１）および／またはモータ、特に電動モータによって作動する、請求項７〜１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記ポンプ（６０）が前記カートリッジ着座部（１０）内に流通される前記液体に５〜２５バール、例えば１０〜２０バールの範囲の圧力を提供するように構成された、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 材料カートリッジ（２）と、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置（１）とを含むシステムであって、前記材料カートリッジが前記装置のカートリッジ着座部（１０）に保持されるようになっている、システム。