JP2022502105A

JP2022502105A - 温飲料を注ぐ方法

Info

Publication number: JP2022502105A
Application number: JP2021510233A
Authority: JP
Inventors: ホイベルガー、ラルフ; ウレヒ、ルーカス; ビルフィンガー、ヤン
Original assignee: シュペングラーゲーエムベーハーウントコー．，カーゲー
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2022-01-11
Also published as: CN112788969A; CA3104426A1; AU2019351930A1; WO2020070551A1; DE102018007750A1; EP3860410A1; US20210228016A1

Abstract

飲料自動販売機で温飲料を注ぐ方法であって、飲料自動販売機は、温水を生成するための温水生成システムと、抽出室とを備え、抽出室は、温飲料を抽出するための抽出材料で満たされ、これに次いで、温水入口を介して温水が装填され、抽出プロセスの後で、温飲料は、温飲料出口と、これに接続された流出ラインとを介して抽出室から器の中に搬送され、温飲料出口は、抽出プロセス中に、圧縮ガス源から圧縮ガスを装填され得る。さらに、本方法を実施する装置を含む。

Description

本開示は、温飲料を注ぐ方法、及び本方法を実施するための装置に関する。

現代の飲料自動販売機における温飲料の抽出については、複数の異なるパラメータが考慮されている。例えば、コーヒーを調製する際には、この目的のために、コーヒー豆の焙煎及び挽きの程度、温水に対するコーヒー粉の比率、又は抽出プロセスの持続時間が考慮される。また、温水の温度、抽出室内部の圧力、又はフィルタの種類等のパラメータは、出来上がったコーヒー飲料の味への影響に基づき、目標を絞って選択される。

この場合、コーヒー液の濃度が、コーヒー飲料の味の決め手となる。これは温水に対して溶かしたコーヒーの量に相当し、コーヒーの濃さを決定する。コーヒーの濃度は、抽出プロセスに使用されるコーヒー粉の量、及び温水に溶かされたコーヒー粉の比率に依存する。抽出プロセスに使用され、水に溶かされるコーヒー粉の重量比は、この関係において抽出と定められ、抽出プロセスの持続時間が長くなるにつれて増加する。しかしながら、抽出プロセスの持続時間が長くなるにつれて、コーヒー粉から浸出して液に移行する望ましくない苦い物質も次第に多くなる。

したがって、コーヒー飲料の濃度を濃くするために、一方では抽出されるコーヒー粉の量が増やされ、他方では抽出プロセスの持続時間が長くされる場合がある。抽出時間が長いために出来上がったコーヒー飲料内の苦い物質の量が増えるのを避けるために、所望の濃度が得られるように、通常は抽出時間ではなくコーヒー粉の量が増やされる。ブラックコーヒーの最適な濃度は、例えば、１．３０ｗｔ．％〜１．５５ｗｔ．％、最適な抽出率は１８ｗｔ．％〜２２ｗｔ．％であり、それぞれの場合において、出来上がった温飲料の総重量を参照する。

先の記述は原則として、エスプレッソだけでなく、温飲料自動販売機で抽出される、お茶用にもなる対応用途にも適用される。

欧州特許第１００５８２１号明細書で知られる抽出装置は、コーヒー又はお茶を調製するための抽出室を有する抽出ユニットを備える。しかしながら、このような抽出ユニットでは、抽出プロセス中に抽出室の内部で抽出材料の沈殿が生じるため、濃度又は抽出率の最適値は得られない。この沈殿の結果、抽出材料は、導入された温水のごく一部にしか接触しない。この場合、抽出率を高くすると、このように接触体積が比較的小さくなる結果となり、抽出材料の粒子と、これを取り囲む温水との濃度勾配が小さくなることによって、抽出材料から出て温水に移る香りが悪影響を受けるという状況につながる。この文献では、抽出材料からの、芳香物質の温水中での抽出を改善する方法についての指示は提供されていない。

欧州特許第１００５８２１号明細書

したがって、本開示の目的は、温飲料、特にコーヒー又はお茶を調製する方法を創作することであり、これを用いることで、抽出プロセスの際の、抽出材料に含まれている風味の温水中での抽出が改善され得る。

本開示のもう一つの目的は、本開示に係る方法を実施するための装置を創作することである。

本開示によれば、本開示に係る方法を実施するための装置は、以下において飲料自動販売機とも定められ、例えば、上述した欧州特許第１００５８２１号明細書で詳しく説明されているような、温水の生成のための温水生成システムと抽出室とを備える。温飲料を抽出するために、抽出室は抽出材料、即ちコーヒー粉又はエスプレッソ粉又はお茶で満たされ、この後、温水入口を介して温水が装填される。抽出プロセスの後に、温飲料が、温飲料出口と、これに接続された流出ラインとを介して、抽出室から器の中に搬送される。本方法は、本開示に係る抽出プロセス中に、圧縮ガス源からくる圧縮ガスが温飲料出口に装填されることを特徴とする。

出願人が見出した通り、温水と抽出材料との懸濁液は抽出室に導入された圧縮ガスによって混合され、これによって抽出プロセス中に連続的に均質化される。これによって抽出材料が抽出室の下部で沈殿することが効果的に防止され、抽出材料が、有利な方法で、抽出プロセスの持続時間全体にわたってより多い量の温水と接触するようになる。これによって接触体積が増加することで、抽出材料の量は同一のまま、且つ同一の抽出時間で、芳香物質の抽出率を高めることにつながる。その結果、本開示に係る方法によって、抽出時間が増加することなく、且つこれによって不都合に放出される苦い物質の量が増加することもなく、出来上がった温飲料に溶けている芳香物質が全て同一の濃度になるように、必要とされる抽出材料の量が有利な方法で削減され得る。さらに、温飲料出口を通過して抽出室に入る圧縮ガスにより、温飲料出口の手前の、抽出室の側面にある抽出フィルタの詰まりが防止され、この方法においてフィルタが再生され得る。

本方法の好適な実施形態では、抽出室に圧縮ガスを装填する持続時間及び強度、即ち抽出室に導入される圧縮ガスの体積流量の時間経過、又は抽出プロセス全体にわたって導入される圧縮ガスの量が、調節可能になることが提供される。使用者の希望に応じて、出来上がった温飲料の濃度をその都度個別に適合させることが実現され得る。また、圧縮ガスは、抽出プロセスの開始後に、調節可能な遅延を伴って抽出室に導入されてもよく、その結果、この利点により、表面に直接浮かんでいるコーヒー粉等の抽出材料は、温水の導入後に既に水で濡らされており、且つ上昇する圧縮ガスにより、抽出室の内壁の上部に運ばれることがなく、そこに付着したままにならないので、望ましくない付着物になることがない。例えば１５秒続く抽出プロセスの場合、例えば、この遅延は２秒としてもよい。

また、抽出プロセス後に抽出室を空にするために、温水入口を経由して、同一の圧縮ガス源から、又は別の圧縮ガス源から、抽出室に圧縮ガスが装填されることが提供され得る。これを行うために温水入口を通過して抽出室に入る圧縮ガスにより、溶けている抽出材料の芳香を含む温飲料が、行き渡っている過圧力によって押圧されて抽出フィルタを通り、ふるいのように温飲料出口を封止しているフィルタが、温飲料出口から使用済みの抽出材料が吐出されるのを防止する。この使用済みの材料は、この後、例えば、上述した欧州特許第１００５８２１号明細書で説明されているように、この抽出室の上部及び／又は下部を持ち上げることによって、円筒形の抽出室から除去される。

具体的には電気的に駆動される圧縮機によって、吸引され圧縮される環境中の周囲空気が好ましくは圧縮ガスとして使用されるが、或いは不活性ガス、特に窒素が圧縮ガスとして使用されてもよく、温水／抽出材料の混合物を均質化するために抽出プロセス中に抽出室に装填し、且つ／或いは抽出プロセスの終了後に、出来上がった温飲料を放出するのに使用される。そうでない場合は抽出室に存在し得る、空気の酸化作用を受けないことによって、抽出プロセス中に温飲料の味が更にまた改善され得る。

本開示の根底にある別の概念によれば、上述したプロセスを実施するための装置は、既に述べた抽出室と温水生成システムとを備え、温水生成システムは、好ましくはライン接続を介して抽出室の上部に配置される、温水入口に流体的に接続される。温飲料出口は、抽出室で抽出された温飲料を注ぐために、抽出室の下部に配置される。

温水入口は、少なくとも１つの入口側弁を経由して、温水生成システムに流体的に接続され、温飲料出口は、少なくとも出口側にある弁を経由して流出ラインに接続され、温飲料は、抽出プロセスの後、この流出ラインを介して器、具体的にはカップの中に注がれる。

本装置は、温飲料出口が、分岐ラインと、出口側にある切り換え可能な別の弁とに流体的に接続されることを特徴とし、これによって、抽出プロセス中に、圧縮ガス源からの圧縮ガスが装填され得る。

装置内に配置される圧縮ガス源は、先に述べたように、圧縮空気を生成する電動ポンプ、或いは圧縮ガスタンクであってもよい。圧縮ガスタンクとして、具体的には圧縮ガスシリンダが使用されてもよく、これは電気的に作動させることが可能な弁、具体的には遮断弁を介して温水出口に流体的に接続されてもよく、これは電子制御装置によって制御される。

本装置の好ましい実施形態において、圧縮ガス源によって供給される圧縮ガスは圧縮空気であるが、代替的に不活性ガス、好ましくは窒素が使用されてもよい。圧縮ガスタンクを圧縮ガス源として使用することにより、異なるガスの混合物等の、異なる種類の圧縮ガスが使用されてもよく、ポンプの取り付けが排除されるという利点が得られる。これとは対照的に、ポンプ又は圧縮機を圧縮ガス源として使用することによって、何度も交換又は再充填される必要がないという利点が得られ、圧縮空気の場合は、本質的により費用効率のよい方法で運用され得る。

また、本開示の根底にある別の概念によれば、温飲料出口が、シリコーン管等の柔軟な、変形可能な管を経由して、温飲料用の流出ラインに接続されることが提供され得る。これにより、出口側の少なくとも１つの弁が、電気機械的に作動されるスライダ又はピンチ片を有する、ピンチ弁として実行される可能性が広がり、これによって管が閉鎖するように押圧され得る。ピンチ弁を使用することにより、複雑な弁の清掃が排除され、その代わりに柔軟な、変形可能な管が、汚濁物質で詰まるようになったり、経年劣化や別の欠陥によってもろくなったりすると速やかに、簡単且つ費用効率のよい方法で交換され得るという利点が得られる。

本開示の根底にある別の概念によれば、出口側にある少なくとも１つの弁は、代替的に、知られている三方／二方弁（３／２‐ｗａｙｖａｌｖｅ）として設計されてもよい。

また、製作され得る本開示の特に費用効率のよい実施形態では、単一の圧縮ガス源のみが提供され、これが電気的に切り換え可能な遮断弁を介して抽出室の温水入口に接続され、同時にばね付勢された逆止弁を介して分岐ラインに接続されることが提供され得る。この場合、分岐ラインは、柔軟な、変形可能な管を備え、これは、管を封止するために、電気的に切り換え可能なピンチ弁として設計された、出口側にある別の弁によって押圧され得る。

本開示は、本開示の好ましい実施形態に基づいて、図面を参照しながら以下で説明される。

本開示に係る装置の好ましい実施形態の図式表現であって、２つの圧縮ガス源を備える装置の図式表現である。本開示に係る装置の別の実施形態の図式表現であって、圧縮ガス源を１つのみ備える装置の図式表現である。本開示に係る装置の別の実施形態の図式表現であって、図２で使用されているチェーン弁の代わりに、ばね付勢された逆止弁が使用されている装置の図式表現である。図１に示す実施形態の図式表現であって、遮断弁が逆止弁に置き換えられている図式表現である。図２に示す実施形態の図式表現であって、チェーン弁の代わりに、逆止弁と組み合わせた三方／二方弁が使用されている図式表現である。

図１及び図２に示されているように、温飲料を注ぐための装置１は、温度が例えば８０℃〜１００℃の温水を生成するための温水生成システム２と、抽出室４とを備える。抽出室は、温水を供給するための温水生成システム２に流体的に接続され得る温水入口５、及び抽出室４の下部に配置された温飲料出口８を備え、抽出室４で抽出された温飲料は、流出ライン９を介して出口から注がれ得る。

抽出室４の内部には抽出フィルタ７が見られ、抽出プロセス中に、コーヒー粉等の抽出材料６の大きい粒子が温飲料出口８の中に進入して、これを越えて流出ライン９に入るのを防止する。図１に示されているように、ここで図示されている本開示の実施形態の場合、温水入口５は、入口側にある、Ｔ字型接続片１７及び第１の電気的に切り換え可能な弁１１を介して、温水生成システム２に流体的に接続される。これとは対照的に、温飲料出口８は、出口側にある、Ｙ字型接続片１９及び第１の電気的に切り換え可能なピンチ弁１３を介して、新たに抽出された温飲料を器４０の中に注ぐための流出ライン９に接続される。Ｙ字型接続片１９を介して分岐し、Ｙ字型接続片１９からばね付勢されて出るライン１０によって、温飲料出口８は、出口側において、中間で接続された第２の電気的に切り換え可能な遮断弁１４を介して圧縮ガス源２０に接続され、この弁１４は、残りの弁１１、１２、及び１３と同様に、これらを制御する電子制御装置３０に接続される。

図１に示す好ましい実施形態では、更に、温飲料を注ぐための装置１は第２の圧縮ガス源２１を備え、これは入口側で第２の電気的に切り換え可能な弁１２を経由してＴ字型接続片１７に接続され、抽出プロセスの終わりに向けて、温水入口５を介して抽出室４に圧縮ガスを装填する目的で使用され得る。

２つの圧縮空気源２０、２１が使用される図１に示す実施形態の代替として、ここで使用されている電気的に切り換え可能な遮断弁１４は、図３に示すように、圧縮ガス源２０からくる圧縮ガスの流れの方向に配置された逆止弁１６に置き換えられてもよく、逆止弁又はチェック弁１６は圧縮ガス源の逆流を防止し、更に、好適には電気的に作動される必要はない。

図２は、温飲料を注ぐための、本開示に係る装置１の別の実施形態を示し、本実施形態は、入口側並びに出口側の両方において、抽出室４に圧縮ガスを装填する目的で、全く同一の圧縮ガス源２０が使用され得ることを特徴とする。このために、圧縮ガス源２０は、抽出プロセス中に、圧縮空気ライン１０ａ、出口側の第１の電気的に切り換え可能なピンチ弁１３、及び出口側のＹ字型接続片１９を経由して、電気的に切り換え可能な第１の遮断弁１５ａを介して、抽出室４の温飲料出口８に接続され得る。この場合、電子制御装置３０によって往復移動可能なピンチ弁１３の押圧片（詳細は図示されていない）が、圧縮空気が流出ライン９を介して逃げられない程度まで、弾性的に変形可能な流出ライン９を押圧することによって遮断し、その結果、圧縮空気源２０が作動され、そして第１の遮断弁１５ａが開かれると、空気は上昇する気泡の形態で、押圧されて抽出フィルタ７を通って抽出室４に入る。

抽出プロセス後に、抽出室４から新たに抽出された温飲料を放出するために、第１の遮断弁１５ａが閉じられ、且つ電子制御装置３０によって作動され得る第２の遮断弁１５ｂが開かれ、この後者の弁は、チェーン弁、即ち一連の弁（ａｃｈａｉｎｏｆｖａｌｖｅｓ）１５における、第１の遮断可能な遮断弁１５ａと共に配置されることが好ましい。この場合、圧縮空気は、入口側の第１の弁１１が閉じた状態、即ち温水生成システム２からの温水の供給が遮断された状態で、Ｔ字型接続片１７及びこれに接続される温水入口５を経由して抽出室４に導入され、その結果、抽出室は、圧縮空気源２０を介して、例えば１ｂａｒの圧力がかけられる。同時に又はすぐにピンチ弁１３が作動され、接続ライン１０ａに属する弾性的に変形可能な管部分を押圧することによって接続ライン１０ａが遮断され、且つ流出ライン９を開放し、その結果、新たに抽出された温飲料が抽出フィルタ７を通過し、温飲料出口８及び流出ライン９を経由して器４０の中に入ることができる。

温飲料を注いだ後に抽出室４を清浄にするため、及び使用済みの抽出材料を廃棄するために、第２の遮断弁１５ｂが閉じられてもよく、流出ライン９はピンチ弁１３によって開かれてもよく、且つ第１の弁１１を介して抽出室４の中に温水が導入されてもよく、前記温水は抽出室４に付着した温飲料の全ての残留物を除去する。

説明したチェーン弁１５を備える実施形態の代替として、この動作モードは、圧縮ガス源２０からくる圧縮ガスの流れの方向に配置された、標準的な閉じた三方／二方弁でも実現され得る。図４に示されているこの実施形態では、ライン１０ａは逆止弁１６によって更に閉じられ、これは好ましくはばね付勢され、その目的は抽出材料が押し出されて圧縮ガス源２０に入る可能性をなくすことである。

装置費用を更に削減するために、加えて提供され得るのは、第１の遮断弁１５ａの代わりに、ばね付勢された逆止弁１６をライン１０ａに挿入することと、このラインを１つの圧縮ガス源２０に直接接続することであり、これは図２ａに示されている。

単一の圧縮ガス源２０は、この場合、単一の遮断弁１５ｂを介して温水入口５に、且つばね付勢された逆止弁１６を介してライン１０ａに接続され、このライン１０ａはピンチ弁１３によって遮断されてもよく、抽出プロセスが終わるときに、温飲料は、単一の遮断弁１５ｂが開いた後に、圧縮ガス源２０からの圧縮ガスによって、流出ライン９を介して抽出室４から放出される。

１本開示に係る装置
２温水生成システム
４抽出室
５抽出室の温水入口
６抽出材料
７抽出フィルタ
８抽出室の温飲料出口
９流出ライン
１０圧縮ガス源とＹ字型接続片との間のライン
１０ａ圧縮ガス源とＹ字型接続片との間のライン
１１入口側の第１の電気的に切り換え可能な弁
１２入口側の第２の電気的に切り換え可能な弁
１３出口側の第１の電気的に切り換え可能なピンチ弁
１４出口側の第２の電気的に切り換え可能な弁
１５電気的に切り換え可能なチェーン弁
１５ａチェーン弁の電気的に切り換え可能な第１の遮断弁
１５ｂチェーン弁の電気的に切り換え可能な第２の遮断弁
１６逆止弁又はチェック弁
１７Ｔ字型接続片
１８電気的に切り換え可能な三方／二方弁
１９Ｙ字型接続片
２０第１の圧縮ガス源
２１第２の圧縮ガス源
３０電子制御装置
４０器

Claims

飲料機械で温飲料を注ぐ方法であって、温水を生成するための温水生成機と、抽出室であって、前記抽出室は、温飲料を抽出するための抽出材料で満たされ、次いで、温水入口を介して温水が供給される、抽出室とを備え、前記抽出動作の後で、前記温飲料は、温飲料出口と、これに接続された流出ラインとを介して前記抽出室から器の中に吐出され、前記温飲料出口は、抽出動作中に、圧縮ガス源から圧縮ガスを供給され得る、方法。
前記圧縮ガス源からの前記圧縮ガスを用いた、前記抽出室の前記加圧の前記持続時間及び強度が調節可能な、請求項１に記載の方法。
前記抽出プロセスの前記開始後に、前記圧縮ガスが、調節可能な遅延を伴って前記抽出室に導入され得る、請求項１に記載の方法。
前記抽出室が、前記温水入口を介して、抽出動作後に前記抽出室を空にするために、前記圧縮ガス源から、又は別の圧縮ガス源から圧縮ガスを受ける、請求項１に記載の方法。
飲料機械において温飲料を注ぐための装置であって、温水を生成する温水生成機と、抽出室とを備え、前記抽出室は、温水を供給するための前記温水生成機に流体的に接続され得る温水入口と、前記抽出室の前記下側に配置され、且つ前記抽出室で抽出された温飲料を注ぐことが意図された温飲料出口とを備え、前記温水入口は、少なくとも１つの入口弁を介して、前記温水生成機に流れに関して接続可能であり、前記温飲料出口は、少なくとも１つの出口側弁を介して、前記温飲料を器に注ぐための吐出ラインに接続可能であり、前記温飲料出口は、分岐ライン及び切り換え可能な別の出口側弁を介して、抽出動作中に、圧縮ガス源から圧縮ガスを供給され得る、装置。
前記圧縮ガス源が、圧縮空気を搬送するための電動ポンプを備える、請求項５に記載の装置。
前記圧縮ガス源が、圧縮ガス容器を備える、請求項５に記載の装置。
前記圧縮ガス源によって供給される前記圧縮ガスが不活性ガスである、請求項７に記載の装置。
前記温飲料出口が、柔軟な、変形可能なホースを介して前記流出ラインに接続され、前記少なくとも１つの出口側弁がピンチ弁であり、これによって前記ホースが閉じるように圧迫され得る、請求項５に記載の装置。
前記少なくとも１つの出口側弁が、三方／二方弁（３／２‐ｗａｙｖａｌｖｅ）である、請求項５に記載の装置。
前記切り換え可能な別の出口側弁が、切換弁、チェーン弁、及び三方／二方弁からなる群から選択された少なくとも１つの弁を備え、これを経由して前記圧縮空気源が、前記分岐ラインを介して前記温飲料出口に接続され得る、請求項５に記載の装置。
前記圧縮ガス源の下流にある前記分岐ラインに配置される逆止弁を更に備え、前記逆止弁が、抽出材料が進入しないように前記圧縮ガス源を保護する、請求項１１に記載の装置。
電気的に切り換え可能な遮断弁を介して前記抽出室の前記温水入口に接続され、且つばね付勢された逆止弁を介して前記分岐ラインの逆止弁に接続されるように提供される、圧縮ガス源を更に備え、前記分岐ラインが、柔軟に変形可能なホースを備え、前記切り換え可能な別の出口側弁がピンチ弁であり、これによって前記柔軟な、変形可能なホースが閉じるように圧迫され得る、請求項５に記載の装置。