JP2018187379A - 冷蔵グラインダ - Google Patents
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Abstract
【課題】回転粉砕ホイールを駆動するモーターに頼ることなく、グラインダが作動していないときも、発生した熱及び蓄積された熱を除去できる冷却を備えるグラインダを提供する。【解決手段】粉末が飲料の調製に使用される植物由来品の焙煎コーヒー用のグラインダであり、第1円筒壁26によって形成された粉砕室6と、対向する1対の粉砕ホイールと、回転粉砕ホイールを駆動するための電動モーター7、12と、第1円筒壁26の中で第1入口39と第1出口38との間に延びる第1冷却ダクトと、を備える。第1冷却ダクトに接続された管状回路T1A,T1Bは、循環するためのモーターポンプ58と、放熱手段57、61と、弁部材60と、モーターポンプ58を作動しかつ温度センサ44によって感知された温度の値に応じて放熱手段57、61をオンにするための電子制御ユニットECUと、を備えるグラインダである。【選択図】図11
Description
本発明は、飲料の調製に使用するための植物由来品の豆用の冷蔵グラインダに関するものであり、グラインダは底部から最上部まで延びる第1円筒壁によって形成された粉砕室と、対向する1対の粉砕ホイール(少なくともその一方が回転して、2つのホイールは粉砕室内に配置される)と、回転する粉砕ホイールを駆動するための電動モーターと、粉砕する豆を粉砕室の中へ装填するためのホッパーと、粉砕品を粉砕室から排出するための出口チャンネルと、を備える。
又は、グラインダは、粉砕室から排出された粉砕品の定量供給(ドーサー)装置も備える。
本発明の目的を形成するグラインダは、植物由来品の豆の粉末が、粉砕したとき、飲料の調製に使用できるようにするために使用されるが、特に、本説明においては、焙煎コーヒー豆の粉砕を参照する。
粉砕ホイールによる豆の破砕は、粉砕室内部での熱の発生を伴うことが知られており、これに、可動部品間の摩擦によって発生する熱、及び粉砕室の底に密着して粉砕室(回転軸は底を横切って、回転する粉砕ホイールと係合する)の下に垂直に整列して従来通りに配置される回転粉砕ホイールを駆動する電動モーターによって発生する熱が加わる。
長期の不活動期を挟んで短時間に粉砕作動が実施される場合、短い作動時間は、粉砕される又は既に粉砕された物品に熱を蓄積するには不充分なので、粉砕によって生じる熱及び電動モーターによって伝達される熱は、非常に深刻な問題を生じない。
大量の飲料生産の場に設置された設備の場合には、粉砕が短い休止を挟んで長時間続きしたがって発生した熱が蓄積して、問題となるので、全く状況が異なる。
実際、発生した熱の流れは、まだ粉砕されない豆、及び既に粉砕されて粉砕室の中に残って、例えばエスプレッソコーヒーマシンのフィルタホルダに装填するために設定された用量で供給されるのを待つ物品の両方を加熱することになる。
粉砕されたコーヒー粉の温度変化は、その官能的特性を変動させ、飲料を作るための機械において粉末が使用されるときのアロマの抽出時間を修正し、したがって、生産される飲料の質を変える。
更に、粉砕室の全般的熱変質は、粉砕ホイールを支持するための機械的部材が受ける熱膨張であって、数十分の1ミリメートル程度の膨張は、数百分の1程度の粉砕ホイール間の距離の調整を著しく妨害し、その結果、粉砕品の粒子サイズの値にエラーを生じる。
既知の技法に従って、グラインダ装置内で発生する熱によって生じる欠陥を緩和するために多くの試みがなされてきた。
単純な(但し、むしろ非効果的な)試みの1つは、粉砕室の円筒壁の周りに複数の放射状フィンを設置することであり、フィンは、粉砕室内部で形成された熱を受動的に発散するために外部環境へ向かって突出する。このようなテクノロジーの例がある特許文献において説明される(例えば、特許文献1参照。)。
粉砕装置における熱の蓄積を回避するための別の解決法の例は、グラインダの電動モーターの回転軸上にフィン付きディスクを取り付けることを提示するある特許文献において説明される(例えば、特許文献2参照。)。ディスクは、電動モーターの固定子と粉砕室の底部との間に配置されて、粉砕中、回転する粉砕ホイールを動かす同じモーターが、上記のフィン付きディスクも回転させて、ディスクがファンとして作用する。
但し、上述の文献によって示された解決法は、ファンとして作用するフィン付きディスクを駆動するのは回転粉砕ホイールを動かすモーター自体なので、粉砕室外部のどの冷却作用も粉砕中にしか行われない、と言う欠点を有する。
このような技術的解決法は、グラインダの非活動期に熱を除去する点では、したがって長期の粉砕において生じるように作動中に発生する熱の量が換気によって除去される熱より大きい場合に熱を除去する点では、全く効果がない。
グラインダ装置の粉砕室の更なる既知の冷却法は、ある特許文献において説明されるものであり(例えば、特許文献3)参照。)、スリーブが粉砕室の周りに作られ、スリーブ内に冷却水がポンプ輸送され、冷却水はポンプによって循環される。ポンプは、回転粉砕ホイールを作動するモーターによって駆動され、その結果、冷却は、熱の発生と同時に行われ、発生した熱が冷却中に除去できる熱より大きいとき、蓄積した熱量を除去するどのような可能性もない。
但し、ある特許文献において説明される別の技術的解決法によれば、1回分の供給が要請されると同時に挽かれたコーヒーの1回分の飲料を供給するための機械内において、粉砕室は、粉砕室の壁を取り囲むダクトを備える(例えば、特許文献4参照。)。前記ダクトは、ヒーターへ通じる冷水供給回路の中に挿入され、飲料供給機械に対する1回分の熱湯はこの回路から発する。
上記の技術的解決法によれば、ヒーターに達する前に及びヒーターから飲料供給機械に達する前に、1回分の冷水は、粉砕室を取り囲むダクトを通過して、飲料を供給するために必要な1回分の調製に必要な量のコーヒー豆を挽く間粉砕室に対する冷却作用を果たす。
このようにして、この既知の技法においても、冷却は、飲料を作るために必要な用量のコーヒー豆の粉砕と結合してしか実施されないので、粉砕室の壁に蓄積する可能性のある熱は取り除かれない。
本発明の目的は、回転粉砕ホイールを駆動するため又は1回分のコーヒーの供給を制御するためのモーターに頼ることなくしたがってグラインダが作動していないときも、発生した熱及び蓄積された熱を除去できる冷却を備えるグラインダを作ることである。
下記の説明でさらに明らかになる上記の目的及び他の目的は、下の請求項1に従って特徴づけられるグラインダによって達成される。
本発明について、単に非限定的例として添付図面に図解する本発明の特定の好ましい実施形態を参照して、更に詳細に説明する。
上述の図面、特に図1を参照すると、従来のグラインダ(エスプレッソコーヒーマシンのフィルタホルダに1回分の挽いたコーヒーを供給するための装置を備える)は、土台1と、土台の上に配置された本体2とを備える。
回転粉砕ホイールを駆動するための電動モーター及び粉砕室(前記図面には図示しない)の両方が、本体2の中に収納される。
従来、本体2の上にはホッパー3があり、この中に粉砕される製品(例えば、焙煎されたコーヒー豆)が収容され、下の粉砕室へ供給される。
本体2の前部には、1回分の挽いた豆を準備しこれをフィルタホルダ(図示せず)の中へ供給するための装置4がある。フィルタホルダは、図において参照番号5で示す固有の支持体の上に乗る。
図2を参照すると、粉砕室(参照番号6で示す)は電動モーターのハウジング7と垂直に同軸にその上方に配置される。
粉砕室6(これについては下で詳細に説明する)の上方に、粉砕ホイール間の距離を調節しそれによって粉砕品の望ましい粉砕レベルを調節するための、それ自体は従来の機構(全体を参照番号8で示す)がある。
前記機構8は、相互に接線係合する歯車9とウォームギア10とを備える。粉砕室6は、従来と全く同様に、1回分を調製する装置4へ向かって粉砕品を供給するための排出流路11を備える。
図3を参照すると、電動モーターは全体が参照番号12で示され、その回転軸は参照番号13で示される。
回転軸は、ハウジング7の下側壁15に配置されたベアリング14とハウジング7の上側壁17に配置されたベアリング16との間に垂直に取り付けられる。
回転軸13の上側自由端18は、粉砕室6の底部壁21に設置された孔20から粉砕室6の空洞19へ進入して、対の粉砕ホイール22及び23のうち回転粉砕ホイール22と係合する。
図4を参照すると、電動モーター12のハウジング7は、下側壁15に近接して配置された第1列の放射状開口24と、電動モーターによって発生した熱を受動的に処理するために上側壁17に近接して配置された第2列の放射状開口25とを備える。
図示されない別の実施形態によれば、放射状開口24及び25の列は、モーターハウジングにはなく、前記ハウジングにおいて発生した熱の受動処理の効率は減少する。
図5、6、7及び8を参照すると、粉砕室6は、底部27と最上部28との間に延びる第1円筒壁26によって形成される。円筒壁は、最上部28の円周通路31及びこれに対応する底部27の円周通路32によって共に接続された一連の対の軸方向凹部29及び30を備える。軸方向の分離リブ33が、対の軸方向凹部29、30の間に配列される。
円周通路31は、グラインダの本体2を形成する部品が取り付けられたときシール35を間に挟んで環状要素34を当てることによって閉鎖される。
同様に、底部27の円周通路32は、グラインダの本体2の部品が取り付けられたときプレート36及び関連するシール37を当てることによって閉鎖される。
軸方向凹部29及び30の様々な対は、直列に接続されて、全体がC1で示される第1冷却ダクトを形成する。ダクトは、第1入口39と第1出口38とを備え、両方とも、円筒壁26の平坦ゾーン40に配置され、入口及び出口には、下に示すように外部管状回路に接続するための対応する取付け具42及び41が設置される。
温度センサ44が、同じ平坦ゾーンの穴43の中に配置される。温度センサの役割は、以下の説明から分かるように粉砕室6の温度を感知する他に冷却作動を生じさせることである。温度センサ44は、実際、図11、12、13及び14においてECUで示される電子制御ユニットに接続される。
図3に示すように、温度センサ44を収容するための穴43及びセンサ自体は、粉砕室の内部19を粉砕品の排出チャンネル11と流通させる通路43Aに近接するまで深く延びる。
特に温度センサ44のハウジングの修正実施形態を示す図3Aを参照すると、穴43は、挽かれたコーヒーが粉砕室6の空洞19からチャンネル11の方向に流れるための通路43Aへ通じるまで(開口43Bによって)深く延びる。
絶縁ブッシュ43Cを間に挟んで穴43内部に配置されるセンサ44は、端部44Aが通路43A内部に達する。
このような配列によって、温度センサ44は、チャンネル11に到達する粉砕品の粉末の温度を正確に感知できる。
好ましくは、粉砕室6を形成する円筒壁26は、高圧アルミニウムダイ鋳造によって得られるが、他の構成タイプも、その構造を作るために想定できる。
特に図5を参照すると、グラインダの本体2の形成と共に、粉砕室6、電動モーターのハウジング7、対の粉砕ホイール22、23及び粉砕ホイール間の距離を調節するための装置8の取付けは、スクリュー部材(従来のものなので、これについて説明する必要はない)を用いて実施される。
図9及び10を参照すると、グラインダの第2修正実施形態において、上に説明する実施形態の部品と対応する部品を同じ参照番号で示す。
特に、この修正実施形態において、回転粉砕ホイール22を駆動するための電動モーターのハウジング7は、第2円筒壁46によって形成されたチェンバ45内部に収容され、第2円筒壁の厚みの中に、軸方向リブ49によって分離され端部で円周通路50によって接続された軸方向凹部47、48が作られる。
図9を参照すると、円筒壁46は、円筒壁46の厚みに軸方向に係合する従来のスクリューによって、底端部に環状プレート51が取り付けられ、上端部に同様の環状プレート52が取り付けられる。
それぞれのシール51A及び52Aを間に挟んで、環状プレート51及び52は、円周通路50を閉鎖し、それによって全体がC2で示される第2冷却ダクトの形成に寄与する。第2冷却ダクトは、第2入口53と第2出口56との間でモーターのハウジング7を収容するためのチェンバ45の周りに延び、入口及び出口は下に示すように外部管状回路に接続するためにそれぞれの取付け装置55及び56を備える。
図11を参照すると、粉砕室6を形成する円筒壁26壁のみが第1冷却ダクトC1を備えるグラインダの第1実施形態において、グラインダは、全体がT1で示される第1管状回路を備える。
前記回路の区分T1Aは、取付け具41を備える第1出口38をラジエータ57と接続し、前記管状回路の中へ、同様にこれに接続されたダクトC1の中へ入った流体特に冷却流体を循環するためのモーターポンプ58を備える。
ラジエータ57からの出口は、回路T1の分岐T1Bに接続され、容器59及び冷却流体を出し入れするための弁60を通過して、第1冷却ダクトC1の入口(取付け具42を持つ)に到達する。
ラジエータ57は、ラジエータ57を通過して流れる空気の流れを形成するために電動ファン61に従来通り結合される。
モーターポンプ58及び電動ファン61は、センサ44から受け取った温度信号に応じてこれらを作動するために電子制御装置ECUに接続される。
図12を参照すると、電動モーターのハウジング7が第2管状壁46によって形成されたチェンバ45内部に収容されかつ第2冷却ダクトC2を備えるグラインダの第2実施形態において、グラインダは、全体がT2で示される第2管状ダクトを備える。
前記回路の区分T2Aは、取付け具56を備える第2出口54を第2ラジエータ257と接続し、管状回路T2の中へ及びこれに接続されたダクトC2の中へ入った流体特に冷却流体を循環するためのモーターポンプ258を備える。
ラジエータ257からの出口は回路T2の分岐T2Bに接続され、容器259及び冷却流体を出し入れするための弁260を通過して、第2冷却ダクトC2の第2入口53(取付け具55を備える)に到達する。
第2ラジエータ257は、ラジエータ257を通過して流れる空気の流れを形成するために第2電動ファン261と従来通りに結合され、それによって、粉砕室の冷却から電動モーターハウジングの冷却を完全に独立させる。
モーターポンプ258及び電動ファン261は、センサ44から受け取った温度信号に応じてこれらを作動するために電子制御ユニットECUに接続される。
又は、図13を参照すると、グラインダの第2実施形態において、それぞれ冷却ダクトC1及びC2に接続された管状回路T1及びT2は、冷却回路C1及びC2へ入る第1接続ジョイントSC1及び冷却回路C1及びC2から出て来る接続ジョイントSC2を設置することによって、並列に接合できる。
管状回路T1の同じ構成要素を、前記の並列接続に使用でき、同様に、管状回路T2を形成する構成要素を使用することもできるので、粉砕室及びモーターハウジングを同時に冷却できる。
図14を参照すると、グラインダの第2実施形態において、それぞれ冷却ダクトC1及びC2に接続された管状回路T1及びT2は、第1円筒壁26の第1冷却ダクトC1の取付け具を持つ第1出口38を第2円筒壁46の第2冷却ダクトC2の取付け具55を持つ第2入口53と接続する第3管状回路T3を設置することによって、直列に接合できる。
ラジエータ57及び257は、それぞれ電動ファン61及び261と共に、回路C1、T1、C1、T2に収容された冷却流体が保持する熱を放散するためのシステムを形成する。
図15に示す別の実施形態において、前記の放熱システムは、ラジエータ57又は257に対して冷間接合によって配置された1つまたは複数の従来のペルティエセル(参照番号62で示される)によって強化される。
前記セル62は、従来の供給回路(図15には図示せず)で電気の供給を受けるためのものである。
その代わりにペルティエセル62のホットジョイントは、箱状要素64の外面63と接触して配置される。箱状要素の内部には、電動ファン61又は261が配置されて、その外殻壁に作られたスロット66を通過する冷却空気の流れ(略図的に矢印65で示される)を生じる。
上に説明し添付図面に図解することから、本発明に係るグラインダによって、粉砕中(粉砕ホイールの駆動のためのモーターとは別のモーター手段によって)にも、グラインダが作動していないときでも、粉砕作動から完全に独立して粉砕室の冷却を実施できる。
実際、粉砕室の冷却は、電子制御ユニットECUが、粉砕室6の温度が設定閾値(例えば30℃)を上回ったことを示す信号をセンサ44から受け取ったとき、冷却液を管状回路T1及びダクトC1の中で移動させるモーターポンプ58及びおそらくラジエータ57と結合された電動ファン61も運転開始することによって起動される。
冷却は、粉砕室6に限定することができるが、電動モーターのハウジング7を収容するためのチェンバ45にまで冷却を拡大でき、粉砕室6において達した温度閾値の超過レベルに従って上記チェンバ45のみのためにも冷却を作動できる。
また、冷却は、粉砕室及びモーターハウジングチェンバにおける流体の並列循環式(図13)によって又は同じ流体がまず粉砕室を通過しその後モーターハウジングチェンバを通過する直列循環式(図14)よって得ることができる。
したがって、本発明によれば、製品粉末(特に挽いたコーヒー豆)の加熱が回避されて、官能系の負の影響を減少するだけでなく、粉砕ホイール間の距離の調節を妨害する粉砕室内の粉砕ホイールの支持体の熱膨張も回避されて、粉砕品の粒子サイズのエラーを回避する。
Claims (9)
- その粉末が飲料の調製に使用される植物由来品の豆用のグラインダであって、底部(24)と最上部(28)との間に延びる第1円筒壁(26)によって形成された粉砕室(6)と、対向する1対の粉砕ホイール(22、23)であって、そのうち少なくとも1つ(22)が回転し、前記1対の粉砕ホイールが前記粉砕室(6)の中に配置される、1対の粉砕ホイールと、回転する前記粉砕ホイール(22)を駆動するための電動モーター(12)と、前記粉砕室(6)内で粉砕される豆を装填するためのホッパー(3)と、前記粉砕室から粉砕品を取り出すための出口チャンネル(11)と、前記第1円筒壁(26)の周りで第1入口(39)と第1出口(38)との間に延びる第1冷却ダクト(C1)と、前記第1冷却ダクト(C1)の中に配置された温度センサ(44)と、前記第1入口(39)と前記第1出口(38)との間に延びる第1管状回路(T1)であって、前記第1管状回路(T1)が前記第1冷却ダクト(C1)と液圧的に流通しておりこれを通過して流れる放熱流体を持ち、前記第1管状回路(T1)が、前記第1管状回路(T1)及び前記第1冷却ダクト(C1)の中で前記放熱流体を循環するためのモーターポンプ(58)と、放熱手段(57、61)と、少なくとも1つの弁部材(60)と、前記モーターポンプ(58)を作動するために及び前記温度センサ(44)によって感知された温度の値に応じて前記放熱手段(57、61)をオンにするための電子制御ユニット(ECU)と、を備える第1管状回路と、を備え、前記第1円筒壁(26)の周りに延びる前記第1冷却ダクト(C1)が前記第1円筒壁の厚み内に形成されること、及び前記第1冷却ダクト(C1)が、前記第1円筒壁(26)の前記厚みの中に形成され円周通路(31)によって接続されかつ軸方向リブ(33)によって分離された一連の対の軸方向凹部(29、30)を備え、前記円周通路(31)がシール要素を間に挟んでプレート状部材(34、36)によって閉鎖される、ことを特徴とする、グラインダ。
- 前記放熱手段が、前記第1管状回路(T1)内のラジエータ(57)と気流発生器(61)とを含む、ことを特徴とする、請求項1に記載のグラインダ。
- 前記第1管状回路(T1)が、前記第1管状回路を通過して流れる前記放熱流体を収容するための容器(59)を含む、ことを特徴とする、請求項1又は2に記載のグラインダ。
- 前記第1管状回路(T1)の前記弁部材(60)が前記放熱流体を出し入れするための流体オン/オフ弁であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のグラインダ。
- 前記回転する粉砕ホイール(22)を駆動するための前記電動モーター(12)が前記粉砕室(6)と垂直に整列され第2円筒壁(46)によって形成されたチェンバ(45)に収納され、前記第2円筒壁がその周りで第2入口(53)と第2出口(54)との間に延びる第2冷却ダクト(C2)を備えること、及び前記グラインダが前記第2入口(53)と前記第2出口(54)との間に延びる第2管状回路(T2)を備え、前記第2管状回路(T2)が、前記第2冷却ダクト(C2)と液圧的に流通しかつこれを通過して流れる放熱流体を有し、前記第2管状回路(T2)が更に前記第2管状回路(T2)及び前記第2冷却ダクト(C2)の中で前記放熱流体を循環させるためのモーターポンプと、放熱手段(257、261)と、少なくとも1つの弁部材(260)と、前記モーターポンプ(258)を作動しかつ前記温度センサ(44)が感知した温度の値に応じて前記放熱手段(257、261)をオンにするための電子制御ユニット(ECU)を備えること、及び前記第2冷却ダクト(C2)が前記第2円筒壁(46)の前記厚み内に形成され、前記第2円筒壁(46)の前記厚みに形成され円周通路(50)によって共に接続されかつ軸方向リブ(49)によって分離される一連の対の軸方向凹部(47、48)を含み、前記円周通路(50)がシール要素を間に挟んでプレート状部材(51、52)によって閉鎖されること、を特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の植物由来品の豆用のグラインダ。
- 前記グラインダが、前記第1円筒壁(26)の前記第1冷却ダクト(C1)の前記第1出口(38)を前記第2円筒壁(46)の前記第2冷却ダクト(C2)の前記第2入口(53)と接続する第3管状回路(T3)を備え、前記第1冷却ダクト(C1)の前記第1入口(39)及び前記第2冷却ダクト(C2)の前記第2出口(54)がそれぞれ前記第1管状回路(T1)及び前記第2管状回路(T2)と接続されること、を特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のグラインダ。
- 前記グラインダが、前記粉砕室から出て来る粉砕された植物由来品のためのドーサー(4)を備える、ことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載のグラインダ。
- 粉砕対象の前記植物由来品の豆が焙煎されたコーヒー豆である、ことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載のグラインダ。
- 前記放熱手段(57、257、61、261)が前記ラジエータ(57、257)と電動ファン(61、261)との間に配置された少なくとも1つのペルティエセル(62)を含む、ことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載のグラインダ。
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