JP3683500B2 - 温かい飲料の調製装置と当該装置を使用して温かい飲料を調製する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
[技術分野]
【０００２】
この発明は、閉止された収容部、開放された収容部、これらの収容部と連通する押し上げ管及び該押し上げ管と前記開放の収容部との間にあるフィルター装置を備える飲料調製装置に関するものである。
【０００３】
さらに、この発明は、上記の装置を用いて飲料を調製する方法に関するもので、この方法においては、液体を前記閉止の収容部において所望の浸出温度まで加熱し、前記押し上げ管及び前記フィルター装置を経て香気成分担持体を備えている前記開放の収容部へ前記液体をスチーム圧力で強制的に送り込み、その後、前記閉止された収容部に残っている液体からのスチームが前記開放の収容部内で凝縮液化し、これによって、混合した液体と前記香気成分担持体とがある時間にわたり所望の浸出温度に加熱され、その後、前記閉止された収容部が冷やされて、前記閉止された収容部の内部の圧力が低下され、これにより、飲料が前記フィルター及び前記押し上げ管を経て前記閉止された収容部へ吸引されて送り戻され、前記香気成分担持体の香気成分が浸出された残渣が前記開放された収容部に残されるようになる。
【０００４】
[従来技術]
このような装置と方法は、例えば、ＤＫ９０７７６及び９８３１０から知られているもので、約４０年以前に開発されたものである。
【０００５】
これらの従来技術に共通する点は、前記装置の内容物を加熱するためには、外部の加熱源を必要とする点である。このような加熱源は、アルコールランプやホットプレートを用いて実現できるが、実際面によっては、そのような加熱源は、不適切なものになる。
【０００６】
裸の火炎は、火災の危険を増し、上向きになった熱い面をもつ他の加熱源では、これらもまた使用する人に火傷を負わせたり、熱い面にうっかりプラスチックものを置けば、これらを溶かしたりしてしまう。さらに、押し上げ管の下端側オリフィスと閉止された収容部の底部との間の寸法がすでに設定されてしまっていることにより、浸出時間が決まってしまったり、また、使用者が浸出時間を設定するようになっている。
【０００７】
電気により加熱される液体加熱容器の使用が広く知られており、このような液体加熱容器は、ＥＰ 0 841 030 A1 に開示されている。この新規な点は、加熱要素が容器の底部を塞ぐ金属プレートの下面にシーリングフランジが固定されている。このような加熱容器は、この明細書の冒頭に記載したように、シーリング手段をもつ点で飲料を調製するには不適切なものである。
【０００８】
したがって、本発明者は、前記従来の技術の欠点を解決し、従来技術の危険をなくすことを目的とする。
【０００９】
この目的のために、本発明者は、本明細書の冒頭に記載したような装置を提案するもので、この装置においては、前記閉止の収容部の底部が少なくとも二つのレベルになっており、一方のレベルは、前記押し上げ管の下位オリフィスまわりの比較的狭い領域における一段低くなっているレベルで、該レベルは、比較的広くなっている領域の他方のレベルよりも少なくとも下位にあり、この広くなっている領域には、スイッチ手段により制御される電熱手段が装備されており、この底部における広い領域が枠体により囲まれていて、この枠体により液体の残り部分が保持される。
【００１０】
この発明による前記装置により、本発明者は、上記した火災及び火傷の危険をなくし、前記装置の多段レベル底部と電気操作において抽出（浸出）時間を調節することができる利点を達成するものである。
【００１１】
ＥＰ-0 292 649 A1 から、閉止された収容部の底部が上位セクションと下位セクションの二つのセクションに分けられ、各セクションが加熱手段を有しているものが知られている。この装置は、紅茶をいれるときに、押し上げ管のオリフィスの下端上の距離を調節して、下位レベルにある水を押し上げ管を介して押し上げるようにすることを目的とする。
【００１２】
しかしながら、前記従来技術は、例えば、コーヒーをたてるときには適しておらず、費用もかかるもので、これは、比較的多数のパーツ、特に、上下する押し上げ管などを含むからである。さらに、前記押し上げ管は、水／紅茶の流れを調節するために、水密状態で動けるようなものでなければならない。また、下位レベルに加熱手段が設けられているから、沸騰した水だけが押し上げ管を介して押し上げられる。これによって、上位／開放の収容部における水の温度は、絶対に沸騰温度にならず、香気成分担持体の最適温度での抽出（浸出）が行えない。
【００１３】
この発明の実施の態様においては、少なくとも二つの異なる加熱手段を備えていて、閉止された収容部に温度差をもつ熱を供給するようになっている。さらに、感熱手段を各加熱手段に対するスイッチ手段に作用的に接続しておけば、こまかい範囲内で飲料を好ましい飲用温度に保つことができ、このような電気操作により、例えばアルコールランプやホットプレートによる場合よりもはるかに具合よく飲用温度調節が可能になる。ここで理解されるべき点は、前記スイッチ手段は、機械的に操作できると共に電子的に操作できる点である。このためには、図面には示されていないが、電子スイッチ手段を少なくとも一つのマイクロプロセッサで制御することが最も適している。
【００１４】
この発明の別の実施の態様においては、飲料調製装置は、抽出（浸出）時間を変える手段を備えているもので、抽出時間を変えるには、前記閉止された収容部を冷やす間、少なくとも一方の加熱手段のスイッチオンを遅らせるように、マイクロプロセッサで電子的に制御するようになっている。
【００１５】
別の実施の態様においては、抽出時間を変えるには、前記枠体の有効な高さを変えて、残留している液体の蒸発時間を変えるようになっている。
【００１６】
この目的のためには、前記枠体の内側にシリンドリカル（円筒形）のライニング（内側部材）が前記枠体に対し水密状態になってピボット回転可能になっており、周縁の高さが変化するように前記ライニング自体の高さが変わるようにしてある。当然のことながら、前記枠体もピボット回転可能な調節シリンダー状のライニングであってもよいが、ピボット回転可能なライニングを使用することが最も実用的である。
【００１７】
この発明は、さらに、この発明による前記装置を使用して飲料を調製する方法にも関するものであって、この方法は、本明細書の冒頭に記載のようなタイプのものであり、本発明者は、以下の工程を提案する：
ｉ．比較的広い領域の加熱手段を用いて、
ａ．閉止された収容部内の液体を加熱し、これによって、前記閉止された収容部の内部圧力を上げて、開放の収容部へ液体を強制的に押し上げ、加熱手段を備えた比較的広い領域を囲む枠体の内側に前記液体の残りを残し、
ｂ．前記枠体の内側に残っている液体を蒸発させて、前記閉鎖された収容部の内部圧力を保ちながらスチームを前記押し上げ管を介して前記開放の収容部へ排気させ、この開放の収容部において、前記スチームを液体と香気成分担持体の混合体内に凝縮させ、該混合体を所望の抽出温度に加熱し、この温度状態を前記液体の量又は前記液体を抱有する前記枠体の有効高さにより定まる前記蒸発が完了する時間にわたり維持し、
ｃ．前記閉止の収容部の比較的広い領域を温度検知手段が動作し、前記加熱手段への供給回路にスイッチが入るまで加熱し、そして、
ii．前記閉止の収容部にある前記比較的広い領域の加熱手段への電力供給を遮断することにより、
ａ．前記閉止の収容部を冷やし、その内部圧力を下げ、これによって、
ｂ．前記開放の収容部から前記フィルター及び押し上げ管を介して飲料を閉止された収容部へ吸引し、そして、
ｃ．香気成分担持体を開放された収容部に残し、
iii.前記加熱手段をスイッチオンして飲料を所望の温度に保つに十分な加熱状態にする。
最後のスイッチ動作iiiを遅らせて行うことにより、抽出時間を短くするために飲料の戻りを早くすることができる。このようにすることで、飲料の味を種々のものにするように使用者に選択させることができる。
【００１８】
[好ましい実施の態様]
この発明による装置を使用して飲料を調製するには、まず、適量の液体を入口２２から収容部ｃ２へ充填するもので、この収容部ｃ２は、入口２２に配置された押し上げ管２３で閉じられ、該押し上げ管のオリフィスは、底部が高くなっている部分のレベルＨ１の下位にあるレベルＨ３に位置しており、前記押し上げ管は、フィルターｆ１と開放されている収容部ｃ１とに接続し、この収容部には、香気成分担持体が存在する。液体の温度υ１（ｔ）は、通常は、飲用に供される液体の温度である。
【００１９】
図２は、この発明による装置の異なる物理的エンティティーズ（実体）の大略の時間スキームを示すもので、複数のステージが図１との関連で構成されている。該物理的エンティティーズは、上から下へのものである：
− ｈ６（ｔ）で示される開放の収容部ｃ１の液体レベル、ｈ５（ｔ）で示される閉止された収容部ｃ２の液体レベル、
− υ１（ｔ）で示される閉止の収容部ｃ２の温度、υ２（ｔ）で示される開放の収容部ｃ１の温度、液体すべてが蒸発し、安全スイッチが動作するまで底部が加熱される時間を示す曲線υ１（ｔ）の上位部、
− 閉止の収容部ｃ２内部の圧力、
− スイッチオン・オフされる電力Ｐeh及びＰel。
図１と図２のＮｏ．１での状態は、加熱手段ｈｅｌをスイッチオンする前のものである。閉止された収容部ｃ２内の液体のレベルｈ５（ｔ）は、毛細管作用により、押し上げ管２３の液体のレベルｈ６（ｔ）とほぼ等しく、これは、閉止された収容部ｃ２の内部圧力Ｐ１（ｔ）が閉止された収容部ｃ２の外部圧力Ｐ０と等しいからである。
【００２０】
加熱手段ｈｅｌをスイッチオンして、飲料の調製プロセスが始まる。スイッチオンにより、電力Ｐehで液体２４が加熱されて、液体２４の温度υ１（ｔ）が上がる。この実施の態様では、前記加熱手段は、少なくとも二つの温度感知手段を備え、第１の温度感知手段Ｔ１は、電力Ｐehをコントロールする安全スイッチであって、電力Ｐehは、液体を加熱し、沸騰させるハイパワーのものであり、第２の温度感知手段θは、熱損失をほぼバランスさせる低レベルのパワーの電力Ｐelである。
【００２１】
図１と図２におけるＮｏ．２の状況は、温度の上昇によりなるるもので、液体２４のスチーム圧力Ｐ１（ｔ）も同様に上昇し、液体を押し上げ管２３にそって押し上げ、フィルターｆ１を経て開放の収容部ｃ１へ押し進める。開放の収容部ｃ１において液体は、香気成分担持体と接触し、これにより香気成分担持体は、軟化する。前記開放の収容部における温度は、周囲の温度に近い温度のままになっており、したがって、この段階では、香気成分の浸出は、開始されていない。
【００２２】
図１と図２のＮｏ．３の状況においては、液体２４のレベルｈ５（ｔ）が枠体２５の上縁のレベルＨ２に達すると、これによって液体が二手に分かれ、一方において押し上げ管２３へ送られ、他方において枠体２５の背後に残される。
【００２３】
図１と図２のＮｏ．４に示すように、液体２４の全量の内僅かな量のものである、この他方のものは、極めて早く浸出温度υ１（ｔ）＝υ_maxになり、残る液体を押し上げ管２３を経て送り出す。
【００２４】
浸出時間は、少量の液体が上昇レベルの広い領域から蒸発して、開放の収容部に達するスチームとして前記押し上げ管へ入る間の時間として定義され、好ましい浸出温度における前記スチームの潜熱が前記開放の収容部の収容物をさらに加熱し、好ましい浸出温度を安定に保つために用いられる。
【００２５】
図１と図２におけるＮｏ．５における状況は、枠体２５の背後に残されている液体すべてが蒸発し、前記収容部ｃ１における温度が浸出温度υ_maxに達した段階を示す。この段階では、加熱手段が安全スイッチＴ１が作用して、電力Ｐehでの加熱する回路を遮断する温度に極めて短時間で達し、さらに、スイッチが働いて電力Ｐelで飲料を飲用に適した所望の温度に保つようになる。
【００２６】
ここで、浸出作用が完了し、そこで飲料は、開放の収容部から閉止された収容部へ可能な最短時間で送られなければならないもので、これは、香気成分担持体により液体に香気成分が供給されれば、飲料が開放の収容部に留まっていても香気成分を再び帯びるようにならないからである。
【００２７】
飲料を閉止された収容部ｃ２へ送り戻すことは、閉止された収容部ｃ２を冷却し、閉止された収容部ｃ２の内部圧力を低下させることにより行われる。このように圧力を低下させると、前記フィルターに圧力勾配が作用し、開放の収容部ｃ１における飲料は、押し上げ管２３を経て閉止された収容部ｃ２へ送り戻される。飲料すべてが開放の収容部ｃ１から送り出されると、図１と図２において示された状況になる。この段階の後、開放された収容部ｃ１と押し上げ管２３とが取り外されて、飲料が飲用に供される。
【００２８】
別の実施の態様においては、浸出時間の終わりにおける電力Ｐehの遮断よりも遅れて電力Ｐelをスイッチオンすることができるようになっている。これによって、閉止された収容部ｃ２が早く冷やされ、これによって、飲料を閉止された収容部ｃ２へ早い段階で送り戻すことができ、通常よりも早めに香気成分担持体から飲料が離去される。
【００２９】
さらに別の実施の態様においては、枠体２５の有効高さを機械的に変えて、浸出時間を同じように変えることができる。図３と図４とに示された、このような構成の好ましい実施の態様においては、枠体２５の内側におけるシリンドリカルのライニング２６を周側壁の高さが変えられた枠体２５に対しピボット回転できるように取り付け、前記ライニング２６自体の高さも変えることにより浸出時間を変えることができるようになる。ライニング２６の高さを変えるには、種々の方法で行え、好ましい実施の態様においては、図３に示すように、前記ライニングにスロット２７を設けることによって行える。当然のことであるが、図４に示すように、反対にすることもできる。ここにおける変形は、逆になっているから、時計方向へノブを回すと、浸出時間が長くなる。
【００３０】
また、前記枠体とライニング２６とを、高さを連続的に変えて作ることができ、変形は、鏡面対称にそれぞれなっている。このような態様は、図３の枠体２５と図４のライニング２６の鏡面表示とを組み合わせて示される。
【００３１】
前記実施の態様においては、既知の手段でライニング２６に連結した共通のノブを単にまわすだけで、浸出時間を変えることができる。
【００３２】
前記装置と方法とには、種々のモディフィケーションが行える。例えば、マイクロプロセッサにより制御される電子スイッチにより、飲料を閉止の収容部ｃ２に戻すために必要な温度低下を正確にコントロールすることができ、さらに、例えば、底部の高くされたレベルＨ1 に対し枠体２５の上縁を高くしたり、逆に低くしたりするなどの種々の手段により、浸出時間を機械的に変えることができる。
【００３３】
この発明を好ましい実施の態様について示し、記載したが、当業者にとっては、全体及び各部にわたり、この発明の精神と範囲とから逸脱せずに種々に変化させることができる点が理解される。
【図面の簡単な説明】
この発明による好ましい実施の態様と方法は、添付の図面を参照しての限定でない実施の態様により説明されているもので、図面においては、
【図１】この発明による装置の説明図で、別々の符号は、抽出プロセスの異なる段階を示すもの。
【図２】この発明による別々のフィジカルエンティティーズの時間スキームであり、前記複数の段階には図１に関連させて番号が付けてある。
【図３】枠体の内側にあるシリンドリカルのライニングの説明図。
【図４】前記シリンドリカルのライニングの別の実施の態様を示すもの。

Claims (15)

1. 閉止された収容部（ｃ２）、開放された収容部（ｃ１）、これら収容部を連通させる押し上げ管（２３）及び押し上げ管（２３）と開放された収容部（ｃ１）との間の濾過装置（ｆ１）を有するコーヒー調製装置であり、閉止された収容部（ｃ２）の底部は、少なくとも二つのレベル（Ｈ１，Ｈ４）を有し、一方のレベル（Ｈ１）は、高さが高くなっていて、枠体（２５）により囲まれた広い領域になっており、他方のレベル（Ｈ４）は、高さが低くなって底部側にある狭い領域になっており、押し上げ管（２３）の下位オリフィスのレベル（Ｈ３）が前記低くなっている底部（Ｈ４）に近接しており、前記高さが高くなっている広い領域は、枠体（２５）の内側に液体の残り分を保持し、前記広い領域には、スイッチ手段により制御される電気加熱手段（ｈｅ１，ｈｅ２）と該電気加熱手段を制御する少なくとも一つの温度検知手段（θ）とが装着され、前記加熱手段は、差がある加熱供給（Ｐeh，Ｐei）を閉止された収容部（ｃ２）に行う少なくとも二つの異なる加熱手段（ｈｅ１，ｈｅ２）を備えることを特徴とするもの。
2. 温度検知手段（θ）が各加熱手段（ｈｅ１，ｈｅ２）に対するスイッチ手段に機能的に接続している請求項１によるコーヒー調製装置。
3. 前記スイッチ手段が機械的に操作される請求項１又は請求項２によるコーヒー調製装置。
4. 前記スイッチ手段が電子的に操作される請求項１、請求項２又は請求項３によるコーヒー調製装置。
5. 前記スイッチ手段が少なくとも一つのマイクロプロセッサにより電子的に制御される請求項４によるコーヒー調製装置。
6. 抽出時間を変える手段が設けられている請求項１〜５のいずれか一の請求項によるコーヒー調製装置。
7. 前記閉止の収容部を冷やす間、加熱手段（ｈｅ２）のスイッチオンを遅らせて、前記マイクロプロセッサにより電子的に制御して抽出時間を変動させる請求項４、請求項５又は請求項６によるコーヒー調製装置。
8. 前記枠体（２５）の高さが可変であり、これによって、液体が残る分量を変ることで、前記抽出時間を変化させる請求項６によるコーヒー調製装置。
9. シリンドリカル（円筒状）のライニング（２６）がピボット回転可能に、かつ、水密状態に前記枠体（２５）の内側に配置されて前記枠体（２５）に設置され、この枠体（２５）は、周縁の高さが可変であり、前記ライニング（２６）自体は、その高さが変わるようになっている請求項６又は請求項８によるコーヒー調製装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一の請求項による装置を使用して、コーヒーを調製する方法であり、この方法は、閉止された収容部（ｃ２）内で液体を所望の抽出温度に加熱し、加熱した液体をスチーム圧力により、押し上げ管（２３）と濾過装置とを経て、香気成分担持体を内蔵する開放された収容部（ｃ１）へ圧送し、その後に、前記閉止された収容部（ｃ２）に残っている液体からのスチームを前記開放された収容部（ｃ１）に既に送り込まれている液体に凝縮液化させることで、これら混じった液体と前記香気成分担持体とを、暫時の間、加熱して所望の抽出温度に上げ、その後、前記閉止された収容部（ｃ２）を放熱させ、前記閉止された収容部の内部圧力を下げ、飲料を前記フィルター（ｆ１）と前記管（２３）とを介して前記閉止された収容部（ｃ２）へ吸引作用で戻し、前記香気成分担持体の残滓を前記開放された収容部（ｃ１）に残すようにした方法であって、以下の点を特徴とするコーヒー調製方法：
    ｉ．広い領域の加熱手段（ｈｅ１）を用いて、
    ａ．閉止された収容部内の液体を加熱し、これによって、前記閉止 された収容部（ｃ２）の内部圧力を上げて、開放の収容部（ｃ １）へ液体を強制的に押し上げ、加熱手段を備えた広い領域を囲む枠体（２５）の内側に前記液体の残りを残し、
    ｂ．前記枠体（２５）の内側に残っている液体を蒸発させて、前記閉鎖された収容部の内部圧力を保ちながらスチームを前記押し上げ管を介して前記開放の収容部へ排気させ、この開放の収容部において、前記スチームを液体と香気成分担持体の混合体内に凝縮させ、該混合体を所望の抽出温度に加熱し、この温度状態を前記液体の量又は前記液体を抱有する前記枠体（２５）の 有効高さにより定まる前記蒸発が完了する時間にわたり維持し、
    ｃ．前記閉止の収容部の広い領域を温度検知手段（Ｔ１）が動作し、前記加熱手段への供給回路にスイッチが入るまで加熱し、そして、
    ii．前記閉止の収容部にある前記広い領域の加熱手段（ｈｅ１）への電力供給回路（Ｐｅｈ）を遮断することにより、
    ａ．前記閉止の収容部を放熱し、その内部圧力を下げ、これによって、
    ｂ．前記開放の収容部（ｃ１）から前記フィルター及び押し上げ管 （２３）を介して飲料を閉止された収容部へ吸引し、そして、
    ｃ．香気成分担持体を開放された収容部（ｃ１）に残し、
    iii．前記加熱手段（ｈｅ２）をスイッチオンして飲料を所望の温度に保つに十分な加熱状態（Ｐe1）にすること。
11. 前記抽出時間が枠体（２５）の高さに依存する請求項１０によるコーヒー調製方法。
12. 前記温度検知手段は、残る液体がすべて蒸発する時点において、温度（υ₁₁）での急激な立ち上がりを検知し、これによって、加熱要素（ｈｅ１）を含む回路を遮断し、前記閉止された収容部が前記加熱手段（ｈｅ２）へ供給される電力により、ある程度まで決定されるレートで冷えるようにする請求項１０又は請求項１１によるコーヒー調製方法。
13. 前記の加熱手段（ｈｅ２）へ供給される電力が前記閉止の収容部の冷えるときの熱損失よりも低いものである請求項１２によるコーヒー調製方法。
14. 前記枠体（２５）の高さが可変であって、残る液体の量が変化して、これにより、前記抽出時間が変わるようになる請求項１３によるコーヒー調製方法。
15. 前記枠体（２５）の内側に配置のシリンドリカルのライニング（２６）が前記枠体にピボット回転可能に取り付けられていて、その周縁にそっての高さが変化し、前記ライニング自体の高さが変化するように構成されている請求項１４によるコーヒー調製方法。

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