JP5211394B2 - コーヒーミルによって分配されるコーヒーの量を測定するための方法およびそのようなミルを備える器具 - Google Patents

Description

本発明は、コーヒー浸出液（ｃｏｆｆｅｅ ｉｎｆｕｓｉｏｎ）を準備（ｐｒｅｐａｒｅ）するための器具の分野に関し、より詳細には、コーヒー豆ミルを備えるエスプレッソタイプの器具の分野に関する。

本発明は、さらに詳細には、モータによって駆動されて回転するコーヒーミルの粉砕バー（ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｂｕｒｒ）によって、ある量のコーヒーを分配するための方法に関する。

上述のタイプの器具では、ある量のコーヒーを分配するための方法はコーヒーミルの粉砕バーの回転数の計数に基づく。電気モータによって駆動されるコーヒーミルを備える器具が知られている（特許文献１参照）。ある量のコーヒーを分配するための方法は、センサによる粉砕バーの回転数の計数に基づき、センサは、予め定めた回転数に到達すると、モータを停止させる命令を出す。

仏国実用新案証公開第２６４８０３５号明細書

ある量のコーヒーを分配するためのこの知られた方法は、粉砕バーの回転毎に生産されるコーヒーの量がミルが使用される条件に関わらず同一であるという仮定に基づく。しかし実際には、出願人により粉砕バーの回転毎に生産されるコーヒーの量がかなり変化することが示された。

本発明の目的は、分配されるコーヒーの量を測定するための方法、及び、正確な量のコーヒーを繰り返し分配するためにそのような方法を用いる器具を提案することにある。

本発明の別の目的は、使用が単純で非常に経済的なコーヒーミルの粉砕バーによって、ある量のコーヒーを分配するための方法を含む、コーヒー浸出液を準備するための器具を提案することにある。

この目的のために、本発明は、粉砕バーの予め定めた回転数Ｎ_iにわたり、又は、予め定めた時間間隔Ｔ_iにわたりモータによって駆動されて回転するコーヒーミルの粉砕バーが分配するコーヒーの量Ｍ_NiまたはＭ_Tiを測定するための方法に関する。この方法は、
回転数Ｎ_iにわたる又は各時間間隔Ｔ_iにわたる粉砕バーの平均速度Ｖ_iが測定されることと、
回転数Ｎ_iにわたり分配されるコーヒーの量もしくは質量Ｍ_Ni、又は各時間間隔Ｔ_i内に分配されるコーヒーの質量Ｍ_Tiが、実験的得られ記憶された対応表（Ｖ_i，Ｍ_Ni）または（Ｖ_i，Ｍ_Ti）から速度Ｖ_iに応じて推定されることとを特徴とする。

この方法は、新規な方法で、粉砕バーの速度が、粉砕バーの回転毎または時間間隔毎に分配されるコーヒーの量に与える影響を考慮に入れるので、粉砕バーの予め定めた回転数にわたり、又は各予め定めた時間にわたり、コーヒーミルの粉砕バーが分配する挽かれた（ｇｒｏｕｎｄ）コーヒーの量を、正確に決定するという利点を有する。

本発明はまた、分配されるコーヒーの量が上記の方法によって測定される、ある量のコーヒーを分配するための方法に関し、この方法は、
粉砕バーが、一定の時間間隔Ｔ_iにわたり作動されることと、
粉砕バーの平均速度Ｖ_iが、時間間隔Ｔ_i内で測定されることと、
時間間隔Ｔ_i内に分配されるコーヒーの量または質量Ｍ_iが、実験に基づいて得られた記憶された対応表（Ｖ_i，Ｍ_i）から推定されることと、
質量Ｍ_iの合計が、期待される量（ｄｏｓｅ）または質量（ｍａｓｓ）として知られる予め定めた閾値Ｍｏに到達するとき、モータが停止させられることとを特徴とする。

この方法は、コーヒー分配サイクル全体にわたり、粉砕バーの速度が時間間隔毎に生産されるコーヒーの量に与える影響を考慮に入れるので、正確な量の挽かれたコーヒーを繰り返し分配することが可能になる。

本発明の別の特定の実施形態は、モータによって駆動されて回転するコーヒーミルの粉砕バーによって、ある量のコーヒーを分配するための方法に関し、この方法は、
粉砕バーが、時間Ｔ₁にわたり作動されることと、
平均速度Ｖ₁が測定され、次いでコーヒーの質量Ｍ₁が、説明された第１の方法によって測定されることと、
予め定めた量Ｍｏから、分配される残りの質量Ｍｒ＝Ｍｏ−Ｍ₁が計算されることと、
質量Ｍｒを分配するために必要とされる粉砕バーの残りの回転数Ｎｒが、粉砕バーが速度Ｖ₁で回転するとみなして、上記対応表（Ｖ_i，Ｍ_Ti）から計算されることと、
粉砕バーが、残りの回転数Ｎｒを実行させられることとを特徴とする。

この方法は、先に説明された方法の単純化された実施形態である。コーヒー分配サイクルの開始時に、速度を測定することによって、この速度が生産される量に与える影響が考慮され、測定された速度は、サイクルの終了時に変化しないとみなされる。この仮定は、本出願人によって実験に基づいて証明された。

この方法は、計算をほとんど必要としないので、コーヒーミルの制御回路の単純化された構成を可能にする。

有利には、時間Ｔ_iは、コーヒー分配サイクルのための期待される時間Ｔｏの半分からＴｏの７／８の間であり、好ましくはＴｏの３／４である。

この特徴は、コーヒー量分配サイクルのほとんどの部分における速度を測定することと、それによって、分配サイクルの終了時に速度をもはや測定しなくても、の正確な量の挽かれたコーヒーを得ることとを可能にする。

有利には、時間間隔Ｔ_iは、１０ミリ秒から１／１０秒の間であり、好ましくは２０ミリ秒である。

この２０ミリ秒のサンプリングは、５０ヘルツの電力線周波数（ｐｏｗｅｒ ｌｉｎｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）における電源電圧（ｍａｉｎｓ ｖｏｌｔａｇｅ）の１サイクルに相当するので、実行が容易である。標準電力周波数が６０ヘルツである場合、時間間隔Ｔ_iは、好ましくは１６．６６６ミリ秒である。

さらに、本発明はまた、本発明の主題である方法によってある量のコーヒーを分配するコーヒーミルを備える、コーヒー浸出液を準備するための器具に関する。

本発明の主題である方法によってある量のコーヒーを分配する粉砕バーを有する、コーヒーミルを備えるそのような器具は、正確な量のコーヒーを繰り返し送達することができる。

有利には、器具は、メモリを備え、そのメモリ内に、速度Ｖ_iと回転数Ｎ_i毎に分配されるコーヒーの質量Ｍ_Niとの間、または、速度Ｖ_iと時間間隔Ｔ_i毎に分配されるコーヒーの質量Ｍ_Tiとの間の、実験に基づいて得られた表が記憶される。

この特徴は、ある量のコーヒーを分配するための方法を、送達される量の良好な精度を得るために、粉砕バーの特性に適合させることを可能にする。

本発明は、非限定的な例として考えられ添付図面に示される実施形態を検討することによって、より明確に理解されるであろう。

本発明によれば、粉砕バーの平均速度が分配されるコーヒーの量に与える影響を考慮に入れるので、改良された、分配されるコーヒーの量を測定するための方法を提供することができる。

本発明を理解するために必要とされる素子のみが示されている。

本発明は、コーヒーミルを備える、コーヒーを作るための器具に関する。ミルは、例えば４０の減速比を有する減速ギアを介してモータによって駆動される、粉砕バー（ｇｒｉｄｉｎｇ ｂｕｒｒ）を有する。

図１は、コーヒーミルの粉砕バーを駆動する交流電源モータ２の制御回路１を概略的に示す。制御回路１は、モータ２用の制御素子４と、モータ２の回転数を計数するためのデバイス５を備える。有利には、モータ用の制御素子は、トライアック４である。モータ２の回転数を計数するためのデバイス５はセンサ５であるが、速度と共に変化するモータの電気的パラメータを測定するためのタイプのデバイス、または別のタイプのデバイスとすることができる。モータ２によって行われる回転数は、減速ギアの減速比を介して、粉砕バーによって行われる回転数を推定することを可能にする。

モータ２および制御回路１は、器具のコンセントが入れられるとき、２つの端子ＬおよびＮを通じて交流供給電圧を受ける。

制御回路１内に、器具の様々な機能を制御するためのプログラムを含むマイクロコントローラ３が埋め込まれている。マイクロコントローラ３は、様々な情報を、入力を通じて受け取り、出力を通じて送出する。入力６を通じて、マイクロコントローラ３は、モータによって行われる回転数の値を一定の間隔で受け取る。モータ２によって行われる回転数は、マイクロコントローラが、粉砕バーによって行われる回転数を減速ギアの減速比を介して推定することを可能にする。別の入力７を通じて、マイクロコントローラ３は、供給電圧Ｕのイメージ（ｉｍａｇｅ）を受け取り、これによりマイクロコントローラは、電圧値を測定すること、および電圧がゼロに等しい瞬間、すなわちゼロ交差として知られる瞬間を定義することが可能になる。出力８から、マイクロコントローラ３は、トライアック４を制御する。

図４は、モータによってその粉砕バーが駆動されるコーヒーミルが、ある量の挽かれたコーヒーを分配すること、すなわち、ミルの粉砕バーが予め定めた質量のコーヒーを分配した時点に至ることを可能にする、本発明の第１の実施形態による一連のステップを示す。

図４のフローチャートに示される第１のステップ１００は、コーヒーミルをオンにすることである。実際には、このステップを実行するために、使用者は、ミルの容器が十分なコーヒー豆を収容していることを確認した後に、制御回路１に電力を供給することを可能にするスイッチタイプの作動機構を動作させる。

第２のステップ１０１は、マイクロコントローラ３のプログラムを初期化するためのステップである。このステップはまた、マイクロコントローラ３に含まれる回数計数器をリセットすることも含む。この計数器の時間単位Ｔは、好ましくは２０ミリ秒であり、これは、５０Ｈｚの電力線周波数における電源電圧の１サイクルに対応する。この計数器は、供給電圧イメージを受け取る入力７を利用してマイクロコントローラ３によって具現される。ゼロ交差は、それぞれの新しい時間単位Ｔ_iが始まる瞬間であり、ｉは、新しい各時間単位の開始時に増分させられる添字である。このステップ中に、マイクロコントローラ３は、その出力８によってトライアック４を作動させることにより、モータ２を始動させる。

ステップ１０２は、マイクロコントローラ３による、計測器の添字ｉによる増分に対応し、これは、時間基準（ｔｉｍｅ ｂａｓｅ）がクロックされることを可能にし、かつ時間単位毎にミルの粉砕サイクルが進められることを可能にする。

ステップ１０３は、１つの時間単位Ｔ_i毎の速度Ｖ_iを測定するためのステップである。入力６を通じて受け取られる、センサ５からのモータによって行われた回転数に関する情報に基づいて、マイクロコントローラ３は、１つの時間単位Ｔ_i毎の粉砕バーの速度Ｖ_iを決定する。

ステップ１０４は、時間間隔Ｔ_i内に送達された質量Ｍ_Tiを決定するためのステップである。

上記のように、出願人は、粉砕バーの回転毎に生産されるコーヒーの量が、粉砕バーの速度に応じてかなり変化することを示しており、かつ、所与のタイプの粉砕バーに応じて、粉砕バーの速度Ｖ_iに対する、粉砕バーの回転Ｎ_i毎に分配されるコーヒーの量Ｍ_Niを示す対応表（Ｖ_i，Ｍ_Ni）（図２、Ｎ_i＝１回転）を、実験に基づいて確立してきた。

この表から、粉砕バーの速度Ｖ_iに対する、予め定めた時間間隔Ｔ_i毎に分配されるコーヒーの量Ｍ_Tiを示す対応表（Ｖ_i，Ｍ_Ti）（図３、Ｔ_i＝２０ミリ秒）が、外挿法により作成される。Ｍ_NiとＭ_Tiを関連づける関係式は、Ｍ_Ti＝（Ｍ_Ni×Ｔ_i×Ｖ_i）／Ｎ_iの形をとる。

マイクロコントローラ３は、記憶された対応表（Ｖ_i，Ｍ_Ti）を用いて、時間間隔Ｔ_i内に送達される質量Ｍ_Tiを計算する。

ステップ１０５は、コーヒー量分配サイクルの終了を検出するための試験ステップである。マイクロコントローラ３は、質量Ｍ_Tiの合計を計算するための計数器と、ある量の挽かれたコーヒーの期待される質量に相当する記憶された値Ｍｏとを含む。例えば、Ｍｏは、７グラムに相当する。

マイクロコントローラは、質量Ｍ_Tiの合計を記憶された値Ｍｏと比較する。ΣＭ_Ti＜Ｍｏである場合、マイクロコントローラは、ステップ１０２に戻る。Ｍ_Ti＞Ｍｏである場合、ある量のコーヒーの質量Ｍｏに到達しており、マイクロコントローラ３は、その出力８により、モータ２を停止するための命令を出す。

図５は、モータによってその粉砕バーが駆動されるコーヒーミルが、ある量の挽かれたコーヒーを分配することを可能にする、本発明の第２の実施形態による一連のステップを示す。

ステップ２００（器具をオンにする）、２０１（初期化およびモータ始動）、２０２（計測器の増分）、および２０３（速度Ｖ_iの測定）は、上記のステップ１００、１０２、および１０３と同じである。

ステップ２０４は、記憶された時間Ｔ１の経過を検出するための試験ステップである。時間Ｔ１は、挽かれたコーヒーの分配サイクルを完了するために期待される時間Ｔｏの分数であり、例えば、Ｔ１＝３／４Ｔｏ＝４秒である。時間Ｔ１は、十分に長くなくてはならないが、挽かれたコーヒーの分配サイクルの完了に必要とされる最小時間、すなわち最大速度状態下で到達される時間より短くなくてはならない。

マイクロコントローラ３は、計数器を備え、この計数器は、マイクロコントローラ３が時間Ｔ_iの合計を計算することを可能にする。マイクロコントローラ３は、時間Ｔ_iの合計を、記憶された値Ｔ１と比較する。ΣＴ_i＜Ｔ１である場合、マイクロコントローラ３はステップ２０２に戻る。ΣＴ_i＞Ｔ１である場合、時間Ｔ１が経過しており、マイクロコントローラ３は、ステップ２０５に進む。

ステップ２０５は、ある量の挽かれたコーヒーの期待される質量Ｍｏを分配するために、時間Ｔ１の後に粉砕バーによって行われる残りの回転数を計算するためのステップである。

まず、マイクロコントローラ３は、入力６を通じて受け取られる、センサ５からのモータによって行われる回転数の情報に基づいて、時間Ｔ１内の粉砕バーの速度Ｖ１を決定する。

次に、マイクロコントローラ３は、記憶された対応表（Ｖ_i、Ｍ_Ti）を用いて、時間間隔Ｔ１内に送達されたコーヒーの質量Ｍ１を計算する。

次いで、マイクロコントローラ３は、ある量のコーヒーの期待される質量Ｍｏに到達するために分配されるべき残りのコーヒーの質量Ｍｒ、すなわちＭｒ＝Ｍｏ−Ｍ１を計算する。最後に、マイクロコントローラ３は、コーヒー分配サイクルの最後でＶ_iがＶ１と等しいとみなして、記憶された表（Ｖ_i，Ｍ_Ni）を用いて、質量Ｍｒを分配するために行われる残りの回転数Ｎｒを決定する。

マイクロコントローラ３は、添字ｉを初期化し、ステップ２０２と同じであるステップ２０６を実行する。

ステップ２０７は、時間間隔Ｔ_i内の回転数Ｎ_iを計算するためのステップである。マイクロコントローラ３は、入力６を通じて受け取られる、センサ５からのモータによって行われる回転数の情報に基づいて、この計算を実行する。

ステップ２０８は、コーヒー量分配サイクル（ｃｏｆｆｅｅ ｄｏｓｅ ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ ｃｙｃｌｅ）の終了を検出するための試験ステップである。マイクロコントローラ３は、回転数Ｎｉの合計を計算するための計測器を備える。

マイクロコントローラは、回転数Ｎｉの合計を、行われる残りの回転数の、記憶された値Ｎｒと比較する。ΣＮｉ＜Ｎｒである場合、マイクロコントローラは、ステップ２０６に戻る。ΣＮｉ＞Ｎｒである場合、ある量のコーヒーの分配の完了に必要とされる粉砕バーの回転数に到達しており、マイクロコントローラ３はステップ２０９に進み、その出力８によって、モータ２を停止するための命令を出す。

本発明は決して、例としてのみ与えられ説明された実施形態に限定されないことを理解されたい。特に様々な要素の構成または技術的な同等物の置換の観点から、本発明の保護の範囲を逸脱することなく、他の修正を行うことが可能である。

本発明の特定の実施形態による、コーヒーミルの粉砕バーを駆動するモータの制御回路を示す概略図である。 コーヒーミルの粉砕バーの速度に対する、粉砕バーの回転毎に分配されるコーヒーの量の例示的な対応表を示す図である。 コーヒーミルの粉砕バーの速度に対する、２０ミリ秒の時間間隔毎に分配されるコーヒーの量の例示的な対応表を示す図である。 本発明の第１の実施形態による、ある量のコーヒーを分配するための方法の例示的な動作アルゴリズムを示す図である。 本発明の第２の実施形態による、ある量のコーヒーを分配するための方法の例示的な動作アルゴリズムを示す図である。

Claims (7)

1. モータによって駆動されて回転するコーヒーミルの粉砕バーが、前記粉砕バーの予め定めた回転数Ｎ_iにわたり、または、予め定めた時間間隔Ｔ_iにわたり分配するコーヒーの量Ｍ_NiまたはＭ_Tiを測定するための方法であって、
   回転数Ｎ_i内または各時間間隔Ｔ_i内の、前記粉砕バーの平均速度Ｖ_iが測定されることと、
   前記回転数Ｎ_iにわたり分配されるコーヒーの前記量または質量Ｍ_Ni、または各前記時間間隔Ｔ_i内に分配されるコーヒーの前記質量Ｍ_Tiが、実験的に得られ記憶された対応表（Ｖ_i，Ｍ_Ni）または（Ｖ_i，Ｍ_Ti）から、前記速度Ｖ_iに応じて推定されることと
   を特徴とする方法。
2. 分配されるコーヒーの量が請求項１に記載の方法によって測定される、ある量のコーヒーを分配するための方法であって、
   前記粉砕バーが、一定の時間間隔Ｔ_iにわたり作動されることと、
   前記粉砕バーの前記平均速度Ｖ_iが、時間間隔Ｔ_i内で測定されることと、
   前記時間間隔Ｔ_i内に分配されるコーヒーの前記量または質量Ｍ_iが、実験的に得られ記憶された対応表（Ｖ_i，Ｍ_i）から推定されることと、
   前記質量Ｍ_iの合計が、期待される量または質量として知られる予め定めた閾値Ｍｏに到達するとき、前記モータが停止させられることと
   を特徴とする方法。
3. モータによって駆動されて回転するコーヒーミルの粉砕バーによって、ある量のコーヒーを分配する方法であって、
   前記粉砕バーが、時間Ｔ₁にわたり作動されることと、
   平均速度Ｖ₁、次いでコーヒーの質量Ｍ₁が、請求項１に記載の方法によって測定されることと、
   予め定めた量Ｍｏから、分配される残りの前記質量Ｍｒ＝Ｍｏ−Ｍ₁が計算されることと、
   前記質量Ｍｒを分配するために必要とされる粉砕バーの残りの回転数Ｎｒは、前記粉砕バーが前記速度Ｖ₁で回転するとみなして、記憶された対応表（Ｖ_i，Ｍ_Ti）から計算されることと、
   前記粉砕バーが、前記残りの回転数Ｎｒを実行させられることと
   を特徴とする方法。
4. 前記時間Ｔ_iは、コーヒー分配サイクルのための期待される時間Ｔｏの半分からＴｏの７／８の間であり、好ましくはＴｏの３／４であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記時間間隔Ｔｉは、１０ミリ秒から１／１０秒の間であり、好ましくは２０ミリ秒であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の方法。
6. 請求項２から５のいずれかに記載される方法によってある量のコーヒーを分配するコーヒーミルを備えることを特徴とするコーヒー浸出液を準備するための器具。
7. メモリを備え、前記メモリ内に、速度Ｖ_iと回転数Ｎ_i毎に分配されるコーヒーの質量Ｍ_Niとの間、または速度Ｖ_iと時間間隔Ｔ_i毎に分配されるコーヒーの質量Ｍ_Tiとの間の、実験的に得られた表が記憶されることを特徴とする請求項６に記載の器具。

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