JP2020531211A - 加熱装置及び機器 - Google Patents

Abstract

本発明は、流体チャネル及び加熱エレメントを有するベース構造体を含む加熱装置を提供し、加熱エレメントは、流体チャネル内の流体を加熱するために使用されるように配置され、加熱装置は、流体チャネルを冷却するために使用されるように配置されている冷却手段を更に含む。【選択図】 図１

Description

本発明は、加熱装置に関し、特に、加熱エレメント（heating element)及びこの加熱エレメントを冷却するために使用されるように配置された冷却手段を備える加熱エレメントに関する。本発明は更に、加熱装置の加熱エレメントを冷却する方法、加熱装置を備える飲料調製機器、及び１つ以上の飲料を調製する方法に関する。

流入式低熱質量ヒータ（Flow through low thermal mass heater、以下「ＦＴＨ」）は、飲料を調製するための加熱した液体を瞬時に供給するためのいくつかの装置、とりわけ、台所用家電製品、例えば湯沸かし器、及びコーヒーマシンなどの煎出装置に使用されている。既知の流入式熱質量ヒータは、加熱エレメントに動作可能に接続された直線ではない液体流チャネルを有し、高温の液体の供給が必要とされるときにチャネル内の液体を加熱することができる。コーヒー及び／又はホットチョコレート用電化器具など、このような加熱装置を組み込んだ飲料調製機器では、液体（通常、水又はミルク）を効率的かつ迅速な方式で加熱することができ、各飲料の後、水及び／又はミルクが温まるのを待つ必要なく、複数の飲料を連続的に煎出又は調製することを可能にする利点をユーザーに提供する。

比較的最近では、家庭又は家庭外のいずれでも、冷たい飲料の消費が増加している。この結果、消費者から、特に家庭内での消費用に、消費者が温かい飲料と冷たい飲料を交互に調製できる電化器具に対する需要が高まっている。

上述した種類の既知の電化器具は、温かい飲料が調製された後に冷たい飲料を注出する際に、加熱された流体チャネルからの残留熱が冷たい飲料に伝達され得るという欠点を有する。この結果、例えば、異臭の発生及び／又は望ましくない飲料温度などの、冷たい飲料の品質低下を招く場合がある。実際に、流入式低熱質量ヒータは、熱放散の時間を低減するのに有効であるが、それにもかかわらず、質量が低い場合でも、飲料用液体を加熱した後には残留熱を持ち続ける。

この欠点を克服するために、冷たい飲料が消費者により必要とされるときに起動されるバイパス弁を含む電化器具が開発されてきた。冷たい飲料液体がＦＴＨの加熱された流体チャネルをバイパスするために、代替のチャネル経路が使用される。この経路は、冷たい液体飲料専用であり、バイパス弁を使用して作動される。

それでもなお、加熱された流体チャネル経路と、弁によって制御される専用の別個の冷たい流体チャネル経路とを備えるこれらの種類の電化器具は、高価であること、システムの複雑性が増すこと（結果として誤動作の可能性が増加する）、及び複数弁の使用により洗浄が難しくなり衛生管理不良を招くことを含む、多数の欠点を有している。特に、バイパス弁を含む電化器具は、特にミルクに使用される場合、弁の詰まりと故障が起きやすいため、信頼性が低く、その結果、消費者にとってコストが増加する。

このような事情において、温かい飲料を煎出した後すぐに、同じチャネルを通して冷たい飲料を調製するために、ＦＴＨから残留熱を除去する能力、特にＦＴＨの加熱された流体チャネルから残留熱を除去する能力は有利であろう。

したがって、加熱装置内の同じ流体チャネルを通して消費者が温かい飲料及び冷たい飲料を交互に調製することができ、台所棚のスペースを潜在的に節約することができる電化器具を提供することは有利であろう。

消費者が、温かい飲料を注出した後、電化器具内の流体チャネルの冷却を待つ必要がなく、冷たい飲料の調製が速まり、温かい飲料と冷たい飲料を交互に調製することができれば、更に有利であろう。

温かい飲料を調製した後、ＦＴＨなどの加熱装置から残留熱を迅速に除去することができ、１杯の品質が正しい温度で向上した冷たい飲料を注出することができれば、更に有利であろう。

上述の装置の既知の加熱装置からバイパス弁を除去でき、より簡単、よりコンパクトで、より衛生的、かつ／又はより信頼性の高い装置をもたらすことができれば、更に有利であろう。

加熱された流体流路から完全に分離された冷却手段を提供することができ、それにより、数種類の冷却手段を使用して冷却力を潜在的に増加させ冷却速度が速まれば、更に有利であろう。

加熱された流体チャネルから熱を伝達し、この残留熱を、更に加熱しようとする液体の温度を上げる助けとして使用して、加熱エネルギーを節約し、より環境に優しい装置をもたらすことができれば、更に有利であろう。

したがって、本発明の実施形態の一目的は、ＦＴＨなど加熱装置最適化への高い必要性を感じられた要求を満たすこと、及び／又は、本明細書で開示されるか否かに関わらず、先行技術の少なくとも１つの問題を克服若しくは軽減することである。

本発明の第１の態様によれば、加熱装置であって、流体チャネルと加熱エレメントとを有するベース構造体を含み、加熱エレメントは、流体チャネル内の流体を加熱するために使用されるように配置され、加熱装置は、流体チャネルを冷却するために使用されるように配置されている冷却手段を更に含む加熱装置が提供される。

ＦＴＨなどの加熱装置のベース構造体内での一体型冷却手段の使用は、上述の既知のシステムの欠点の１つ以上を克服する。加熱された流体チャネルの材料それ自体を使用中に冷却する冷却手段を一体化することにより、本発明の第１の態様の加熱装置は、同じ加熱装置を通して、バイパス弁を使用せずに温かい飲料と冷たい飲料を交互に調製することが可能となり、その結果、より高い水準の飲料品質をもたらし、温かい飲料を調製した後システムの冷却を待つことがなく、冷たい飲料の調製が速まる。温かい飲料の注出後に流体チャネルを冷却する冷却手段の使用は、また、流体チャネルがより長期間にわたってより低い温度に維持されることを確実とすることにより、加熱装置の全体的な衛生を向上させ、流体チャネル内の環境を細菌又は他の微生物がより増殖しにくいものとする。

流体チャネルは、ベース構造体を通って延びてもよく、又はその１つ以上の表面上に延びてもよい。流体チャネルは、金属、合金、又は任意の他の好適な熱伝導性材料を含み得る。

いくつかの実施形態では、加熱エレメントは、少なくとも１つの流体チャネルによって形成された流体チャネル経路と少なくとも部分的に合致し、流体チャネルの流体チャネル経路と完全に合致してもよい。

好ましくは、ベース構造体は、板状構造体を含み、熱が流体チャネルと冷却手段との間で交換される熱伝導性材料を含んでもよい。

好ましい実施形態では、冷却手段は冷却チャネルを備える。冷却チャネルは、流体チャネルが加熱された流体（単数又は複数）を実質的に含まないとき、及び、好ましくは加熱された液体（単数又は複数）を実質的に含まないとき、流体チャネルを冷却するために使用されるように配置されてよい。

いくつかの実施形態では、冷却チャネルは、流体チャネルの上方又は下方に位置し得る。好ましくは、冷却チャネルの少なくとも一部は、流体チャネルの少なくとも一部の少なくとも１つの辺（側面）に隣接していてもよく、好ましくは冷却チャネルの少なくとも一部は、流体チャネルの少なくとも一部の少なくとも２つの異なる辺（側面）に隣接していてもよい。いくつかの実施形態において、冷却チャネルの少なくとも一部は、流体チャネルの少なくとも一部の少なくとも１つの辺、好ましくは少なくとも２つの辺に隣接して離間していてもよい。いくつかの実施形態では、流体チャネルは、流体チャネルの少なくとも１つの辺、好ましくは２つの辺、の全体に隣接し、好ましくは離間している。

いくつかの実施形態において、冷却チャネルの少なくとも一部は、流体チャネルの少なくとも一部の少なくとも１つの辺に当接又は接触してもよく、又は冷却チャネルの少なくとも一部は、流体チャネルの少なくとも一部の少なくとも２つの異なる辺、好ましくは対向する二つの辺に更に当接又は接触してもよい。いくつかの実施形態では、流体チャネルは、流体チャネルの少なくとも１つの辺、好ましくは２つの辺の全体に当接又は接触し、それによって流体チャネルの１つ以上の辺に沿って連続的に延びてもよい。

好ましい実施形態では、流体チャネルの少なくとも一部及び冷却チャネルの少なくとも一部は、ベース構造体の少なくとも一部を横切ってまたは通る又はその上に、交互するパターンで配置されている。好ましくは、流体チャネルの少なくとも一部及び冷却チャネルの少なくとも一部は直線ではない。流体チャネルの少なくとも一部及び冷却チャネルの少なくとも一部は、好ましくは、螺旋状、波状、ラビリンス状、交互折り返し状（boustrophedonic）、及びジグザグ状、又はこれらの任意の組み合わせから選択される形状を備えてもよい。

いくつかの実施形態では、使用中、流体チャネル内の流体及び冷却チャネル内の流体は、同じ方向又は反対方向に流れてよい。好ましくは、使用中、流体チャネル内の流体は、液体及び／又は気体、特に水及び／又はミルクを含み得る。好ましくは、使用中、冷却チャネル内の流体は、液体を含んでもよい。

本発明の第２の態様では、加熱された流体を流体チャネルを通して搬送するステップと、冷却手段を使用して流体チャネルを冷却するステップと、を含む、本発明の第１の態様の加熱装置の流体チャネルを冷却するための方法が提供される。

好ましい実施形態では、加熱装置の冷却手段は冷却チャネルを備える。本冷却方法は、冷却チャネルを通して冷却流体を搬送して、熱伝達によって流体チャネルを冷却するステップを更に含んでもよい。

いくつかの実施形態では、本冷却方法は、冷却手段を使用して流体チャネルを冷却する前に、加熱された流体を流体チャネルから実質的に空にするステップを含んでもよい。本冷却方法は、加熱された液体を、また任意選択で蒸気も、流体チャネルから実質的に空にするステップを含むことができる。

いくつかの実施形態において、本冷却方法は、冷却流体が冷却チャネルを通過した後に、冷却流体を再循環させるステップを更に含んでもよい。加熱された流体チャネルからの残留熱を吸収した冷却流体、したがって、元の冷却流体と比較して高温を有する冷却流体は、例えば、それに続く流体チャネルを通しての搬送のための流体として使用されてもよい。冷却流体が熱を吸収して、その温度が、加熱されていない冷却流体と比較して上昇すると、その結果、加熱された冷却流体を流体チャネルに通過させることにより、流体チャネル内の流体を所望の温度まで加熱するのに必要な時間が短縮される。

好ましくは、流体を冷却チャネル内で搬送するステップは、冷却流体が周囲温度以下、好ましくは２５℃以下の温度である第１冷却ステップを含んでもよい。いくつかの実施形態では、冷却流体は、３０℃〜１０℃、例えば２５℃〜１５℃の温度である。

好ましい実施形態では、冷却チャネル内で流体を搬送するステップは、冷却流体が１０℃以下、好ましくは５℃以下の温度である第２の冷却ステップを更に含んでもよい。第２の冷却ステップで使用される冷却流体は、１℃〜１２℃、例えば２℃〜１０℃、又は３℃〜８℃、又は約４℃の温度であってもよい。

いくつかの実施形態では、冷却流体は再循環されてもよい。好ましくは、冷却流体によって吸収された熱は、更なる流体を加熱するために使用されてもよく、又は加熱された冷却流体は、再循環されてもよく、又は加熱流体として使用されてもよい。

いくつかの実施形態では、冷却チャネル経路は、流体チャネル経路から分離された専用経路を備えてもよい。専用冷却チャネル経路内で、例えばグリコール及び／若しくは水などの冷却液、又はこれらの任意の組み合わせを使用して、冷却チャネルの冷却速度を高めることができる。

本発明の第３の態様によれば、本発明の第１の態様の加熱装置を備える飲料調製機器が提供される。

好ましくは、この飲料調製機器は、例えば、コーヒー調製機器などの、煎出飲料調製機器である。

この機器は、例えば、飲料液体タンク（例えば、水又はミルクであってもよい）、冷却流体タンク又は冷蔵庫、及び再循環冷却流体タンクなどの１つ以上の流体タンクを備えてもよい。

この機器は、挽いたコーヒー容器又はインスタントコーヒー容器又はホットチョコレート容器などの１つ以上の原材料ホッパー又は容器を備えてもよい。

この機器は、オンデマンド飲料機器であってもよく、例えば、ポッド、カプセル、又は飲料原材料を含む他の装置を挿入する１つ以上の筺体を備えてもよい。

本発明の第４の態様によれば、１つ以上の飲料を調製する方法であって、本発明の第３の態様の飲料調製機器の加熱エレメントの流体チャネル内で飲料流体を加熱するステップと、加熱された飲料流体を流体チャネルから搬送するステップと、流体チャネルを冷却するステップと、任意選択で更なる流体に流体チャネルを通過させるステップと、を含む調製方法が提供される。

いくつかの実施形態では、本調製方法は、飲料原材料を収容するポッド、カプセル又は他の装置を１つ以上のエンクロージャに挿入するステップと、加熱された飲料を、ポッド、カプセル、又は装置を通して搬送し、原材料を煎出及び／又は溶解するステップと、を含み得る。

加熱された流体チャネルを冷却するステップは、冷却流体を冷却チャネルを通して搬送するステップを含んでもよく、流体は周囲温度以下、好ましくは２５℃以下の温度を有する。

好ましい実施形態では、本調製方法は、冷却流体が１０℃以下、好ましくは５℃以下の温度で冷却チャネルを通して搬送される第２の冷却ステップを更に含んでもよい。

いくつかの実施形態では、冷却流体は再循環されてもよく、その後、例えば、飲料流体として使用されてもよい。冷却流体によって流体チャネルから吸収された熱は、更なる流体を加熱するために使用され得る。

好ましい実施形態では、本調製方法は、更なる飲料の調製のために、第２の液体を流体チャネルに通過させるステップを更に含んでもよい。第２の液体は、加熱されていなくても加熱されてもよい。

本調製方法は、飲料をカップ及び／又はマグ若しくは任意の他の飲料容器に注出するステップを更に含んでもよい。

本発明による加熱装置の第１の実施形態の上視図を示す。 図１の第１の実施形態のＣ−Ｃ線に沿った断面図（SECTION C-C）を示す。 本発明による加熱装置の第２の実施形態の上視図を示す。 冷却流体の再循環なしの、本発明による飲料調製機器の第１の実施形態のフローチャートの概略図を示す。 冷却流体の再循環を伴う、本発明による飲料調製機器の第２の実施形態のフローチャートの概略図を示す。 冷却流体の再循環を伴う、本発明による飲料調製機器の第３の実施形態のフローチャートの概略図を示す。

本発明がより明確に理解され得るように、本発明の実施形態は、添付の図面を参照して単に例として説明される。

以下の図を参照すると、同様の数字は、同様の構成要素を説明する。

まず図１及び図２を参照すると、飲料調製機器で使用するための本発明による加熱デバイス２の実施形態が示されている。流入式熱加熱装置１（「ＦＴＨ」）は、板状構造体４の形態のベース構造体を備える加熱装置２を備える。加熱装置２は、板状構造体４内に、ＦＴＨ１を介する加熱流体（図示せず）の流れのための流体チャネル６と、温かい飲料を注出した後に冷たい飲料を調製するために、流体チャネル６の冷却がシステムによって必要とされるとき、冷却流体（図示せず）をＦＴＨ１を通して流すための冷却チャネル１０の形態の冷却手段と、を備える。更に、加熱装置２は、直接及び／又は間接的な接触を通じて流体チャネル６と熱を交換するために、流体チャネル６の下方に、かつ近接して位置する加熱エレメント８の形態の加熱手段を備える。加熱エレメント８は、流体チャネル６経路に合致してもよく、又は流体チャネル６経路に部分的に合致してもよい。

第１の実施形態の更なる配置では、加熱手段８は、流体チャネル６の下方でなく、上方にかつ近接して位置していてもよい。

板状構造体４は、熱伝導性材料で形成され、例えば流体チャネル６と加熱エレメント８の間、及び／又は流体チャネル６と冷却チャネル１０の間、及び／又は流体チャネル６及び加熱流体（図示せず）の間、及び／又は冷却チャネル１０及び冷却流体（図示せず）の間などの板状構造体４の構成要素間の熱交換を可能にする。

冷却チャネルの容量は２〜５ｃｍ³の範囲であるが、代替実施形態では、容量はより大きくても小さくてもよく、正確な容量は、加熱装置２が使用される機器の種類に依存する。

図１及び図２の実施形態の流体チャネル６及び冷却チャネル１０は、実質的に螺旋形状を有する成形チャネルパターン／経路を備える。

第１の実施形態の代替的な配置では、チャネル経路は、例えば、波状、ラビリンス状、交互折り返し状、及びジグザグ状、又はこれらの任意の組み合わせなどの更なる形状を含んでもよい。

これらの異なる構成のうちのいずれかにおける第１の実施形態の更なる配置（波状、ラビリンス状、交互折り返し状、及びジグザグ状）では、流体チャネル６のチャネルパターン／経路及び冷却チャネル１０のチャネルパターン／経路は、チャネルパターン／経路の全長に沿って互いに隣接していてもよく、あるいはその長さの一部のみに沿って互いに隣接していてもよい。

図１に示される実施形態では、流体チャネル６の経路と冷却チャネル１０とは、チャネル経路全体に沿って互いに隣接し、全長に沿って実質的に離間している。この構造では、流体チャネル６の対向する辺(または側面)は、流体チャネル６の実質的に全長に沿って冷却チャネル１０に隣接している。

代替的な配置では、チャネル経路は、互いに隣接して配置されてもよく、２つのチャネル６、１０の全長に対して、又は２つのチャネル６、１０の長さの一部に対してのみ、実質的に離間されてもよい。

本実施形態の更なる配置では、流体チャネル６は、２つのチャネル６、１０の全長に沿って冷却チャネル１０の少なくとも１つの辺(側面)に当接するか、又は接触してもよい。

更なる配置では、流体チャネル６は、２つのチャネル６、１０の長さの一部のみに沿って冷却チャネル１０の少なくとも１つの辺に当接するか、又は接触してもよい。

図１及び図２の実施形態では、流体チャネル６は、流体チャネル入口１２と流体チャネル出口１６とを備え、冷却チャネル１０は冷却チャネル入口１４及び冷却チャネル出口１８を備える。入口１２、１４は、板状構造体４の上面２０の外縁／境界の領域に位置する。出口１６、１８は、板状構造体４の上面２０の中心に実質的に位置する。これにより、製造業者は、入口及び出口をＦＴＨ１の流体回路（図示せず）に容易に接続することができ、
あるいは、図示されない更なる配置では、入口１２、１４及び出口１６、１８は、板状構造体４上で入れ替えられた位置を有してもよい。その場合には、入口１２、１４は、板状構造体４の上面２０の中心に位置し、出口１６、１８は、板状構造体４の上面２０の外縁部／境界の領域内に位置することになる。

ここで図３を参照すると、本発明による加熱装置２の第２の実施形態が示されており、図１及び図２の実施形態と似ており、同じ符号は同様の構成要素を指す。加熱装置２は、板状構造体４の形態のベース構造体を備える。板状構造体内では、流体チャネル６及び冷却チャネル１０は、わずかに離間して渦巻き状のチャネル経路内に延びる。図１及び図２の加熱装置２の実施形態とは対照的に、流体チャネル６の長さに沿って、冷却チャネル１０は流体チャネル６の全長に沿って流体チャネル６の片側のみに隣接して延びるように図３の加熱装置２は構成されている。

図３の第２の実施形態の更なる配置では、２つのチャネル６、１０は、チャネル６，１０の長さの少なくとも一部又は全てに対して、それらの長さの１つの辺のみに沿って隣接しかつ接触していてもよい。

第２の実施形態の流体チャネル入口１２、流体チャネル出口１６、冷却チャネル入口１４、及び冷却チャネル出口１８は、互いに近接しており、板状構造体４の上面２０の外縁／境界に隣接している。全ての入口１２、１４及び出口１６、１８が、板状構造体４の同じ区域かつ同じ側にあることにより、ＦＴＨ１の流体回路（図示せず）への接続を容易にすることができ、それによって、加熱装置２の製造及び設置がより簡単になる。

使用態様としては、図１〜図３に記載される実施形態のいずれの加熱装置２も、飲料調製機器において使用される。操作者は、ＦＴＨ１を起動させることによって温かい飲料を容易に調製することができる。加熱流体（図示せず）は、流体チャネル入口１２から流体チャネル６を通して流体チャネル出口１６に１〜２０ｍＬ／ｓの範囲の流量で送られる。一方、加熱エレメント８は、（温かい飲料を操作者の選択として選択する）ユーザーによって起動され、そして流体チャネル６と熱交換して流体チャネル６を通して流れる流体（図示せず）が加熱されることができ、飲料調製のために送られる準備が整う。

温かい飲料が調製された後、次に冷たい飲料が操作者によって必要とされる場合には、加熱流体（図示せず）が飲料調製のために送られて、飲料調製に使用されているため、流体チャネル６は、既に空である。次に冷却流体（図示せず）が冷却チャネル入口１４を通して冷却チャネル１０内に送られる。冷却流体（図示せず）は、当初、周囲温度以下、好ましくは２５℃以下の温度であり、冷却チャネル１０の温度が流体チャネル６の温度より低いことを確実にする。その結果、冷却チャネル１０の全長に沿って隣接し、かつ実質的に離間して配置された流体チャネル６の材料内の残留熱は、冷却チャネル１０と交換されて、流体チャネル６の温度を低下させ、冷却流体の温度を上昇させる。その後の冷却ステップで、流体チャネル６の温度を更に低下させるために、１０℃以下（好ましくは５℃以下）のより低い温度の冷却流体が冷却チャネル１０を通過させられ、流体チャネル６と冷却チャネル１０との間の更なる熱交換が生じる。続いて、冷却された流体チャネル６、すなわち冷却されたＦＴＨ１では、冷たい飲料の調製のために、更なる量の流体（図示せず）を受け入れる準備が整う。この液体は、冷たい飲料を調製するため、流体チャネル入口１２、流体チャネル６を通って流れ、最後に流体チャネル出口１６を出る。

ここで図４を参照すると、図４は、本発明による飲料調製機器１００の、冷却流体の再循環がない、第１の実施形態の概略フローチャートを示す。

飲料調製機器１００は、次の４つの主要構成要素を備える。水タンク１０６；冷蔵庫１１６；原材料チャンバ１２４；及び、本発明のＦＴＨ１２６の形態による加熱装置である。水タンク１０６、冷蔵庫１１６、原材料チャンバ１２４、及びＦＴＨ１２６はそれぞれ、水回路(water circuit)１０２を介して接続される。流体回路（fluid circuit）は、以下のような多数の導管及び弁を含む。水入口１０４は水タンク１０６に入り、水タンク１０６の下流は主水弁１０８であり、主水弁１０８の下流は、冷蔵庫回路弁１１０及び冷蔵庫バイパス弁１１２であり、冷蔵庫回路弁１１０の下流は、冷蔵庫１１６に入る冷蔵庫流導管１１４であり、冷蔵庫バイパス弁１１２の下流は飲料流体導管１１７であり、飲料流体導管１１７の下流は、冷却水弁１１８及び原材料混合弁１２０であり、原材料混合弁１２０は原材料混合チャンバ１２４に接続され、更に、冷却水弁１１８の下流は被冷却水導管１２２である。被冷却水導管１２２及び原材料混合チャンバ１２４の両方の下流は、ＦＴＨ１２６である。被冷却水出口１３０及び飲料出口１２８は、ＦＴＨ１２６に動作可能に接続される。

図４の飲料調製機器１００の使用について説明する。第１に、水は、水入口１０４を介して主水タンク１０６に入る。水が水回路１０２を通過することが望ましい場合、その下流への流れが可能になるように主水弁１０８が開放される。

温かい飲料を調製することが望ましい場合、水が冷蔵流伝導部１１４を通って冷蔵庫１１６に流れないように冷蔵庫回路弁１１０は閉じられる。同時に、冷蔵バイパス弁１１２が開かれ、水は飲料流体導管１１７を通って流れる。冷却水弁１１８が閉じられ、原材料混合弁１２０が開放され、水は原材料混合チャンバ１２４内に流入し、原材料と混合された後、ＦＴＨ１２６に流入し、ＦＴＨ１２６内で加熱され、出口１２８から注出される。飲料原材料は、原材料タンク１２５から供給されてもよく、又は原材料混合チャンバ（図示せず）内のポッド、カプセルなどに存在してもよい。最後に、飲料は飲料出口１２８を出る。

この時点で、ＦＴＨ１２６内の加熱された流体チャネルは、飲料及び加熱された流体が出て空になっているが、温かい飲料及び流体からの残留熱を保持している。次いで、ＦＴＨ１２６を通して冷たい飲料を注出することが所望される場合、原材料混合弁１２０は閉じられ、冷却水弁１１８が開かれ、冷蔵バイパス弁１１２が閉じられて冷蔵回路弁１１０が開かれ、これにより、水は、冷却流導管１１４を通り、冷蔵庫１１６及び冷却水弁１１８を通って流れることができ、水は、次に被冷却水導管１２２を通って、ＦＴＨ１２６内に流れる。ＦＴＨ１２６内では、被冷却水が冷却チャネルを通過し、流体チャネル内の残留熱と冷却チャネルとの間で熱伝達が生じる。そのため、流体チャネルは周囲温度以下、好ましくは１０℃未満まで冷却される一方、冷却チャネル内の被冷却水は温められ、被冷却水出口１３０を通してＦＴＨ１２６から送り出される。

次いで、冷蔵庫１１６からの冷蔵水を、飲料流体導管１１７を経由し、原材料混合弁１２０を通して運び、冷水を原材料混合チャンバ１２４及びＦＴＨ１２６を通過させて、最終的に飲料出口１２８を通すことにより、冷たい飲料を飲料装置１００から注出することができる。

上記の説明から分かるように、本発明のＦＴＨ１２６を一体化させた飲料機器１００は、同じＦＴＨ１２６を通じて温かい飲料と冷たい飲料を交互に注出することを可能とし、同時に、冷たい飲料がＦＴＨ１２６のいずれの流体チャネル内の残留熱によっても不用意に加熱されないことを確実とし、それによって、潜在的に冷たい飲料に異臭が付与されたり、理想的でない温度で冷たい飲料が注出されたりすることを回避する。

ここで、本発明の飲料調製機器１００の第２の実施形態を示す図５を参照する。図５の飲料調製機器１００は、図４に関して上述したものと似ており、同じ符号は、同様の構成要素を指す。

図５の飲料調製機器１００では、ＦＴＨ１２６に動作可能に接続された流体リサイクル回路を含む。流体リサイクル回路は、冷却流体再循環導管１３２と、水再循環タンク１３４と、水再循環タンク１３４の下流にあって、再循環水の流れを主水弁１０８の下流の流体回路１０２内に戻すことを可能にする又は防止する再循環水弁１３６とを含んでいる。

図５の飲料調製機器１００の使用は、図４の機器１００について上述したものと非常に類似しており、ＦＴＨ１２６を通過し、その中の残留熱を吸収し、したがって温められた被冷却水を節約し、以下に述べるように再循環して水回路１０２に戻してもよい。

第１に、加熱された冷却流体は、ＦＴＨ１２６から出て冷却流体再循環導管１３２を通り、水再循環タンク１３４に入る。次いで、所望であれば、加熱され再循環された冷却水が主水弁１０８の下流の水回路１０２に入ることを可能にするために再循環水弁１３６を開くことができる。次いで、加熱された再循環冷却水は、主水弁１０８を出る水と混合され、それによって水回路１０２内の水全体を温める。次いで、温められた水は冷蔵バイパス弁１１２を通って流れＦＴＨ１２６で使用することができ、温度がより高いため、水を任意の所望の温かい飲料の温度に加熱するのに必要とされるエネルギーが少なくなることを確実にする。

水再循環タンク１３４は、２０℃、好ましくは３０℃〜４０℃の範囲に維持されてもよい。加熱された冷却流体の再循環は、水再循環タンク１３４内の水温は、ＦＴＨ１２６内の流体チャネルと冷却チャネルとの間で交換された熱によって、既により高い温度に上昇されているため、温かい飲料が更に必要とされるとき、機器１００が使用するエネルギーをより少なくすることを可能にする。これにより、より環境に優しい機器１００が得られる。

図６を参照すると、本発明の機器１００の第３の実施形態は、図４及び図５について上述した機器と似ており、同じ符号は同様の構成要素を指す。図６の機器１００では、原材料混合チャンバ１２４及び原材料タンク１２５は、ＦＴＨ１２６の下流に位置し、原材料混合弁１２０は、代わりにＦＴＨ弁１２４としての役割をする。この実施形態では、温かい飲料の注出が所望される場合、飲料流体はＦＴＨ弁１２４を通過し、ＦＴＨ１２６に直接送られて加熱され、そして、加熱された水は原材料混合チャンバ１２４内に流入して原材料と混合される。原材料は、原材料タンク１２５から供給されてもよく、かつ／又は、原材料混合チャンバ１２４内に、飲料原材料の少なくとも一部を含む取り外し可能なポッド、カプセル、又は他の容器が存在してもよい。図６に示される機器１００の実施形態では、飲料出口１２８から飲料を注出する前に、ＦＴＨ１２６からの加熱された水をコーヒー又は茶の原材料を煎出し且つ水に溶解するのに使用できるため、コーヒー及び茶などの温かい飲料を煎出し、注出する際に使用するのに特に好適である。ＦＴＨ１２６の冷却及び温まった冷却流体の再循環は、図４に関して上述したものと同様の冷却方法で行われる。

飲料原材料を含むポッド、カプセル、又は他の容器の使用は、ポッド、カプセル、又は容器を交換することによって、異なる飲料を順次注出することができるため、特に有用である。例えば、コーヒーポッド又はカプセルから熱いコーヒーを注出したら、カプセルを除去してミルクポッド又はカプセルと交換し、次は、ＦＴＨ１２６は冷却され、冷蔵された液体がＦＴＨ１２６を通過してミルクポッド又はカプセル内に送られ、冷たい又はほどよく冷えたミルクを注出することができる。

上記実施形態は、単なる例として記載されている。添付の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲から逸脱することなく、多くの変形が可能である。

Claims (29)

1. 流体チャネルと前記流体チャネル内の流体を加熱するために使用されるように配置された加熱エレメントを有するベース構造体を備え、
   さらに前記流体チャネルを冷却するために使用されるように配置された冷却手段を備えることを特徴とする加熱装置。
2. 前記加熱エレメントは、少なくとも１つの前記流体チャネルの流体チャネル経路に少なくとも部分的に合致する請求項１に記載の加熱装置。
3. 前記ベース構造体は、板状構造体を含む請求項１または２に記載の加熱装置。
4. 前記ベース構造体は、前記流体チャネルと前記冷却手段との間で熱が交換される熱伝導性材料を含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の加熱装置。
5. 前記冷却手段は、冷却チャネルを備える請求項１乃至４のいずれか１項に記載の加熱装置。
6. 前記冷却チャネルは、前記流体チャネルに加熱された流体が実質的にないときに、前記流体チャネルを冷却するために使用されるように配置されている、請求項５に記載の加熱装置。
7. 前記冷却チャネルの少なくとも一部は、前記流体チャネルの少なくとも一部とは別個のチャネルである、請求項５または６に記載の加熱装置。
8. 前記冷却チャネルは、前記流体チャネルの上方又は下方に位置する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の加熱装置。
9. 前記冷却チャネルの少なくとも一部は、前記流体チャネルの少なくとも一部の少なくとも１つの辺に隣接している、請求項５乃至８のいずれか１項に記載の加熱装置。
10. 前記冷却チャネルの少なくとも一部は、前記流体チャネルの少なくとも一部の少なくとも２つの異なる辺に隣接している、請求項５乃至９のいずれか１項に記載の加熱装置。
11. 前記冷却チャネルの少なくとも一部は、前記流体チャネルの少なくとも一部の少なくとも１つの辺に当接又は接触している、請求項５乃至１０のいずれか１項に記載の加熱装置。
12. 前記冷却チャネルの少なくとも一部は、前記流体チャネルの前記少なくとも一部の少なくとも２つの異なる辺、好ましくは対向する二つの辺に当接又は接触している、請求項１１に記載の加熱装置。
13. 前記流体チャネルの少なくとも一部及び前記冷却チャネルの少なくとも一部は、前記ベース構造体の少なくとも一部を横切ってまたは通る交互するパターンで配置されている、請求項５乃至１２のいずれか１項に記載の加熱装置。
14. 前記流体チャネルの少なくとも一部及び前記冷却チャネルの少なくとも一部は、直線ではない請求項５乃至１３のいずれか１項に記載の加熱装置。
15. 前記流体チャネルの少なくとも一部及び前記冷却チャネルの少なくとも一部は、螺旋状、波状、ラビリンス状、交互折り返し状、ジグザグ状、及びこれらの任意の組み合わせから選択される形状を含む、請求項５乃至１４のいずれか１項に記載の加熱装置。
16. 前記流体チャネル内の流体及び前記冷却チャネル内の流体は、使用中、同じ方向又は反対方向に流れる、請求項５乃至１５のいずれか１項に記載の加熱装置。
17. 前記流体チャネル内の流体は、使用中、液体及び／又は気体を含む、請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の加熱装置。
18. 前記液体は、水及び／又はミルクを含む、請求項１７に記載の加熱装置。
19. 前記冷却チャネル内の流体は、使用中、液体を含む、請求項５に記載の、又は請求項５に従属する請求項６乃至１８のいずれか１項に記載の加熱装置。
20. 請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の加熱装置の前記流体チャネルを冷却する冷却方法であって、
    ａ．加熱された流体を前記流体チャネルを通して搬送するステップと、
    ｂ．冷却手段を使用して前記流体チャネルを冷却するステップと、
    を含む、冷却方法。
21. 請求項５に記載の冷却チャネルを備え、前記冷却チャネルを通して冷却流体を搬送して、熱伝達によって前記流体チャネルを冷却するステップを更に含む、請求項２０に記載の冷却方法。
22. 前記冷却流体が前記冷却チャネルを通過した後に、前記冷却流体を再循環させるステップを更に含む、請求項２１に記載の冷却方法。
23. 前記冷却チャネル内の前記流体を冷却するステップは、前記冷却流体が、周囲温度以下、好ましくは２５℃以下の温度である第１の冷却ステップを含む、請求項２１または２２に記載の冷却方法。
24. 前記冷却チャネル内の前記流体を冷却するステップは、第２の冷却ステップを更に含み、前記冷却流体は、１０℃以下、好ましくは５℃以下の温度である、請求項２３に記載の冷却方法。
25. 前記冷却流体は、再循環される、請求項２１乃至２４のいずれか１項に記載の冷却方法。
26. 前記冷却流体によって吸収された熱が、更なる流体を加熱するために使用される、請求項２１乃至２５のいずれか１項に記載の冷却方法。
27. 請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の加熱装置を備える飲料調製機器。
28. 前記飲料調製機器が、煎出飲料調製機器である、請求項２７に記載の飲料調製機器。
29. １つ以上の飲料を調製する調製方法であって、
    請求項２７または２８に記載の飲料調製装置の前記加熱エレメントの前記流体チャネル内の飲料流体を加熱するステップと、
    前記加熱された飲料流体を前記流体チャネルから吐出するステップと、
    前記流体チャネルを冷却するステップと、
    任意選択により、更なる流体を前記流体チャネルに通過させるステップとを含む
    調製方法。

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