JP3930858B2 - コーヒーマシン - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載した型式のコーヒーマシンに関する。

このようなコーヒーマシンは欧州特許出願公開第８６２８８３号明細書から知られている。この公知のコーヒーマシンは、少なくとも２種類のコーヒー飲料、特にフィルターコーヒータイプのコーヒー飲料とエスプレッソタイプのコーヒー飲料とを作り供給することができる類のコーヒーマシンである。適宜異なった種類のコーヒー豆を用いるほかに、これらの２種類のコーヒー飲料は、大気圧下、又は最大１．５バール（１５０ｋＰａ）といった僅かな過圧力までで用意されるフィルターコーヒータイプのコーヒー飲料と、一方、より高い圧力すなわち１．５バール（１５０ｋＰａ）以上もしくは１．５バール（１５０ｋＰａ）を超えて、７．５バール（７５０ｋＰａ）までの圧力を必要とするエスプレッソタイプのコーヒー飲料と、というように、異なる抽出圧力により互いに異なっている。エスプレッソタイプの飲料は、非常に個性的でありかつ細かい気孔で安定した泡の層である、いわゆる“クレマ（crema）”を有している場合にしか消費者に受け入れられない。そのため、高い圧力で抽出されるこのようなコーヒー飲料は、公知のコーヒーマシンでは縮小された断面を有するフローパスを通って排出される。一方、ユーザが間違った出口部にカップやポットを誤って置くことができないように、両方のタイプのコーヒー飲料が同一の栓開口部を通って排出されるとすることは、消費者にとって都合がよい。公知のコーヒーマシンでは、抽出手段と栓開口部との間にある出口管に装置を差し挟むことによって、この問題を解決しており、かかる装置は、エスプレッソタイプのコーヒー飲料が抽出されるときには出口の断面を縮小し、フィルターコーヒータイプのコーヒー飲料が抽出されるときには十分な出口断面を再び取り付けるような装置である。公知のコーヒーマシンにおいて、この装置は、別途制御しなければならないモーターによって駆動される。

本発明の目的は、構造上簡易な方法で制御力を削減できるような上述の型式のコーヒーマシンを開発することである。

この目的は、請求項１に示される特徴によって達成される。

本発明によれば、コーヒーマシンの構成は、異なるタイプのコーヒー飲料は異なる抽出圧力で用意されるという事実を利用しており、本発明によれば、前述の異なる抽出圧力も絞り手段に作用することが確保される。したがって絞り手段は抽出圧力自体で作動され、その結果別のモーターを設ける必要が無くなる。

本発明の好適な展開は、従属項から得られる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつより詳細に説明する。

図１は、全く異なった抽出圧力で少なくとも２種類のコーヒー飲料を用意することのできるコーヒーマシン１を表す概略図である。例えば、大気圧又は１．５バール（１５０ｋＰａ）までの低い圧力で第１のコーヒー飲料を作ることが可能であり、このような第１のコーヒー飲料はフィルターコーヒータイプのコーヒー飲料となる。また、第２のコーヒー飲料、特にエスプレッソタイプのコーヒー飲料が１．５バール（１５０ｋＰａ）を超え７．５バール（７５０ｋＰａ）までの高い圧力で作られる。

コーヒーマシン１は、ハウジング２を備えており、好ましくはハウジング２の上には異なる種類のコーヒー飲料用に異なるコーヒー豆を入れておく２つのリザーバー３ａ及び３ｂが設けられている。リザーバー３ａ，３ｂは、ホッパー４を経由して抽出手段５に接続されており、かかるホッパー４には、適量に分量する装置（図示せず）が必要に応じて設けられる。抽出手段５は、２以上の種類のコーヒー飲料を用意することのできる型式のものであるとよい。尤も、コーヒー飲料の種類それぞれに対して、別の抽出手段５を備えることもまた可能である。

抽出手段５には水管６を通して水が供給され、水管６はボイラー及び水用タンクに連結されるか、又は図示するように、湯沸器７（ボイラー又は瞬間湯沸器）と入口８とを介して給水主管に連結される。

抽出手段５は、２種類のコーヒー飲料に共通の出口管９を通して、下にカップ１１で描いてある容器が置かれうる接続栓開口部１０にコーヒー飲料を流す。更に、選択キー又はスイッチ（図示せず）とコントロール手段とを有しており、ユーザーはこれらにより所望の量の所望のコーヒー飲料を事前に選択することができる。

出口管９には、絞り手段１２，１１２が、抽出手段５からの異なった抽出圧力に基づいて動作するように、設けられている。

このような絞り装置１２の第１の実施形態を、図２及び図３を参照しつつ説明する。

絞り装置１２は、入口部材２６を有する実質状円筒形のハウジング１３と、軸線方向に沿ってフローパスを持つノズル部材２７とを備えている。この目的で、入口１４はハウジング１３の一方の面において入口部材２６に設けられており、出口１５は、接続栓開口部１０に対向するハウジング１３の他方の面においてノズル部材２７に設けられている。

ハウジング１３の内部では、ピストン１６が軸線方向に移動可能なように支持されており、かかるピストンは入口１４に対向した側面に第１のピストン部材１６ａを有するとともに、出口１５に対向した側面に第２のピストン部材１６ｂを有している。第１のピストン部材１６ａは、ほぼカップ形状となっており、その開口部が入口１４に向くように配置されている。入口１４に対向する面１７は、ピストン１６を操作するためのピストン表面を形成している。第２のピストン部材１６ｂは、本質的にはシリンダー状に形成されており、ばね１９を支持するフランジ１８を含んでいる。ばね１９はもう一方の側をノズル部材２７上の受け部２０で支持されており、この受け部は出口開口部１５の近くに設けられている。ばね１９は、ピストン１６を入口１４の方へ圧する動作手段として設計されている。その目的で、ばね１９はらせん状の圧縮ばねとして設計されている。

カップ形状のピストン部材１６ａは少なくともいくつかの部分においてハウジング１３の内径よりも小さい外径を有する。カップ形状のピストン部材１６ａの外周に沿ってフローパス２１を形成するために、好ましくは軸線方向に溝もしくは溝状のものをカップ形状のピストン部材１６ａの外周に設けるとよく、かかるフローパスはピストン部材１６ａ内の開口部２１を通って入口１４につながることとなる。

円筒形状のピストン部材１６ｂの外径はカップ形状のピストン部材１６ａの外径よりも小さいので、出口１５に対向しているカップ形状のピストン部材１６ａの面には、密封面２２が円筒形状のピストン部材１６ｂへの中間部に形成されている。密封面２２は、出口１５を囲んでノズル部材２７に設けられた密封弁座２３と作用し合う。ピストン１６の円筒形状部材１６ｂが、密封弁座２３内で放射方向に所定の距離を隔てて全てのピストンポジションに位置するように、密封弁座２３が軸線方向に沿ってハウジング内に収容されている。

流れの方向に配向された軸線方向流路２４であって、比較的大きい内径を有する領域２４ａと比較的小さい内径を有する領域２４ｂとを備える貫通孔として形成された流路２４が、ピストン部材１６ａ，１６ｂの両方を貫いて延びている。比較的小さい内径を有する領域２４ｂは、出口１５に対向した側で円筒形状のピストン部材１６ｂからのコーヒー飲料を流出し、この領域２４ｂはノズルとして形成されている。比較的大きい内径を有する領域２４ａは、ピストンの面１７からのコーヒー飲料を流出し、この領域２４ａはその内側に当該ピストンの面１７を画成している。参照数字２５は密封リングを示している。

図２に示される位置においては、ピストン１６がばね１９により圧されており、かかるばね１９は入口部材２６でのストッパ部にピストン１６を当接させる運動手段として機能する。この位置において、流動媒体、すなわち特定のコーヒー飲料は、カップ形状のピストン部材１６ａの開口２１ａを経由してフローパス２１の中を通り、密封弁座２３を通過し、円筒形状のピストン部材１６ｂと密封弁座２３との間に設けられかつばね１９が収容されている間隙に流れ、それから出口１５の中を通過することができる。また、流動媒体は固定開口流路２４を通って出口１５を通ることができ、この場合出口の断面は、密封弁座２３の範囲にある開口断面領域、すなわち円筒形状のピストン部材１６の周囲の環状チャンバ及び流路２４のノズル様領域２４ｂの断面、によって画成される。この位置において、ピストン１６は、ばね１９の力が弱まらない限り静止し続ける。低い抽出圧力のコーヒー飲料、すなわちフィルターコーヒータイプのコーヒー飲料、の抽出中に絞り手段１２に達する圧力を、絞り手段１２及びピストン１６が受けている間、ばね１９の力は、ピストン１６が入口部材２６と接触し続ける程度であることが好ましい。この圧力は空気圧と１．５バール（１５０ｋＰａ）のと間であることが好ましい。

第２のタイプのコーヒー飲料の抽出中、ばね１９の力が弱まるように絞り手段１２に達する圧力が上がったとき、カップ形状のピストン部材１６ａの密封面２２がノズル部材２７の密封弁座２３で静止するまで、ピストン１６は出口１５に向かって図３に示される位置に圧される。これはフローパス２１を塞ぐこととなり、そのため流動媒体、すなわちエスプレッソタイプのコーヒー飲料は、流路２４を通って流れることしかできない。ノズルのように狭くなった流路２４の領域２４ｂだけが、縮小された出口の断面を形成する。したがって、この設計を以って出口の断面を縮小することが可能となり、かかる縮小が、微細な気孔の安定した“クレマ”を生成する一因となる１．５バール（１５０ｋＰａ）を超え７．５バール（７５０ｋＰａ）までの範囲といった抽出圧力と組み合わされる。

図４及び図５は本発明の絞り装置１１２の更なる実施形態を示している。ここでは、同一又は同様の構成要素に同一参照符号を付し、再度の説明を省略する。

絞り装置１１２はピストン１１６を備えており、ピストン１１６には、上述と同様に、カップ形状のピストン部材１１６ａと、カップ形状のピストン部材１１６ａよりも小さい外径を有する円筒形状のピストン部材１１６ｂとが設けられている。ばね１９は上述と同等の弾性力を有しており、上述と同様に、ノズル部材２７上の受け部２０と、２つのピストン部材１１６ａ及び１１６ｂの中間部にあるフランジ１８とで支持されている。

ピストン１１６には、カップ形状のピストン部材１１６ａへの中間部と、出口１５に対面した側面との位置に、環状密封体１７が設けられており、この環状密封体１７も、ピストン１１６の軸線に対して垂直方向に延びた平坦な密封面１２２を有している。

ノズル部材２７は出口１５の周囲に密封弁座１２３を形成し、かかる密封弁座１２３は図５に拡大して示され、切欠き状の開口部１２４によって不連続とされている。図４に示すように、より高い抽出圧力によってピストン１１６が密封面１２２とともに密封弁座１２３に圧されるとき、切欠き状の流路開口部１２４は固定開口流路を形成し、より小さな流れ断面を画成する。.

抽出圧力の減少に応じて、ピストン１１６に加えられた圧力がばね１９の力に対して予め定められた値を下回ったとき、ばね１９はピストン１１６を入口部材２６のストッパ部まで動かす。この位置においてコーヒー飲料は、開口部２１ａ及びフローパス２１を通って、大きな流れ断面を画成している密封弁座１２３の領域に断面を有する出口１５に流れることができる。

上で述べかつ図示した実施形態の変形では、駆動の方向及び絞り装置の動作を運動学上逆としてもよい。ばねの代わりに、例えば抽出圧といった他の動作手段がピストンに設けられてもよい。小さな流れ断面が大きな流れ断面の一部を形成するのではなく、２つの流れ断面は互いに全く別となるように設けられてもよい。ピストンは、重さを減らす効果を有するカップ形状の設計の代わりに、中身のある構造体として作られてもよい。

本発明における本質的なコーヒーマシンの構成を表す概略図である。 第１の絞り装置を示す概略断面図である。 第２の位置においての図２に基づく絞り装置を示す。 絞り装置の更なる実施形態の断面図を示す。 図４の細部を拡大した図を示す。

符号の説明

１…コーヒーマシン
２…ハウジング
３ａ，３ｂ…リザーバー
４…ホッパー
５…抽出手段
６…水管
７…湯沸器
９…出口管
１０…接続栓開口部
１１…カップ
１２，１１２…絞り手段
１３…ハウジング
１５…出口
１６，１１６…ピストン
１７…密封面
１９…運動手段
２１…フローパス
２２，１２２…密封面
２３，１２３…密封弁座
２４，１２４…流路

Claims (8)

1. 少なくとも第１および第２のコーヒー飲料を用意するコーヒーマシン（１）であって、
   出力管（９）を通って栓開口部（１０）に接続され、第１の抽出圧力で第１のコーヒー飲料を抽出し、前記第１の抽出圧力よりも高い第２の抽出圧力で第２のコーヒー飲料を抽出する抽出手段（５）と、
   前記出力管（９）に設けられ、前記第１および第２の抽出圧力の作用によって大きさが調節される流れ断面を有すると共に、ピストン（１６，１１６）と、運動手段（１９）と、フローパス（２１）と、を有する絞り手段（１２，１１２）と、
   を備え、
   前記ピストン（１６，１１６）は当該ピストン（１６，１１６）の周面に沿って設けられた密封面（２２，１２２）を含んでおり、
   前記第１の抽出圧力又は前記第２の抽出圧力は前記ピストン（１６，１１６）を一方の方向に付勢し、
   前記運動手段（１９）は前記ピストン（１６，１１６）を他方の方向に付勢し、
   前記フローパス（２１）は前記密封面（２２，１２２）によって閉鎖可能となっており、
   前記抽出手段（５）が前記第１の抽出圧力で前記第１のコーヒー飲料を抽出するときには、前記フローパス（２１）は前記密封面（２２，１２２）によって閉鎖されず、これにより前記絞り手段（１２，１１２）はより大きい前記流れ断面を有し、
   前記抽出手段（５）が前記第２の抽出圧力で前記第２のコーヒー飲料を抽出するときには、前記フローパス（２１）は前記密封面（２２，１２２）によって閉鎖され、これにより前記絞り手段（１２，１１２）はより小さい前記流れ断面を有する
   ことを特徴とするコーヒーマシン。
2. 前記ピストン（１６，１１６）は前記第２の抽出圧力によって前記一方の方向に付勢されることを特徴とする請求項１に記載のコーヒーマシン。
3. 前記運動手段（１９）はばね（１９）を含んでおり、前記ばね（１９）は前記第１の抽出圧力よりも大きく、かつ、前記第２の抽出圧力よりも小さい力を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のコーヒーマシン。
4. より小さいほうの前記流れ断面を画成する流路（２４，１２４）が前記ピストン（１６，１１６）に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコーヒーマシン。
5. より小さいほうの前記流れ断面は、固定開口流路（２４，１２４）によって画成されており、より大きいほうの前記流れ断面は、前記流路（２４，１２４）と、前記流路（２４，１２４）を囲む前記フローパス（２１）と、によって画成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のコーヒーマシン。
6. 前記絞り手段（１２，１１２）は、入口（１４）及び出口（１５）を有するハウジング（１３）を含んでおり、
   前記ハウジング（１３）において前記ピストン（１６，１１６）は、前記入口（１４）に対向するピストン面（１７）と前記出口（１５）に対向する前記密封面（２２，１２２）とによって移動可能であり、前記密封面（２２，１２２）は密封弁座（２３，１２３）と係合可能であり、
   前記フローパス（２１）は前記入口（１４）と前記密封弁座（２３，１２３）との間に設けられており、前記密封弁座（２３，１２３）は前記ピストン（１６，１１６）の外面と前記ハウジング（１３）の内面との間にあることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のコーヒーマシン。
7. 前記流路（２４）は前記ピストン（１６）を貫いて延びる貫通孔であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のコーヒーマシン。
8. 前記流路（１２４）は、前記ピストン（１１６）に設けられた前記密封面（１２２）と、関連する前記密封弁座（１２３）との間にある少なくとも一つの流路開口部によって形成されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のコーヒーマシン。

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