JP6071147B2 - 変形可能な出口通路を有する飲料調製装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体リザーバ、リザーバと接続された供与ライン、および液体リザーバから供与ラインに液体を移動させるためのポンプが設けられた飲料調製装置に関する。ポンプは、制御ユニットと接続されており、第１の流量および該第１の流量よりも大きな第２の流量で供与ラインに液体を供給するように構成されている。

このような飲料調製装置、具体的には、コーヒーなどのインスタント飲料の調製用のこのような飲料調製装置は、本出願人の名義のオランダ国特許第１０２３０２３号明細書から知られている。この知られている飲料調製装置では、ポンプによって、冷水リザーバから、１００℃の直前または１００℃と等しい温度まで水を加熱する加熱ユニットに冷水が供給される。その後、水は、飲料を調製するために、混合チャンバ内でインスタントコーヒーなどの飲料粉末と混合され、飲料は、垂直出口ノズルを通じて混合チャンバからカップまたは他の容器に供与される。粉末成分、例えば、茶を調製するための粉末成分を添加せずに温水を直接供与することも可能である。

知られている装置には、例えば１０ｍｌ／ｓなどの低い出力流量で、液体が、垂直な出口通路の壁に沿って流れて、該壁に付着してしまうという欠点がある。垂直な出口通路が終わる位置で壁に液体が付着してしまうことは、制御されていない予測不可能な、出口からの放出方向の原因となる。液体が出口通路の壁から離れる場所では、液体形態のジェットが、重力により、制御されていない流れ方向において、出口通路の下方に配置された容器に移動される。この制御されていない供給は、飛散および／または容器付近への一部の液体の供与の原因となる可能性がある。液体の流量が増加する場合、このことは、液体の乱流の原因となる可能性がある。この結果として、液体の供給が不規則となる。通気管が供与ラインに組み込まれている場合、この乱流の結果として出口通路において液位が上昇することは、液体が望ましくない仕方でシステムの別の場所から出ることの原因となる可能性がある。

本発明の目的は、液体を安定した制御された方法で供与することのできる飲料調製装置を提供することである。本発明の別の目的は、液体の放出が制御された方法で様々な流量で行われ得る飲料調製装置を提供することである。本発明の別の目的は、制御された液体の放出が基本的に周囲圧力において達成され得る飲料調製装置を提供することである。

この目的のために、本発明に係る飲料調製装置は、供与ラインが、出口通路を備え、該出口通路が、少なくとも１つの弾性的に変形可能な壁部を備える周壁を有し、該周壁が、第１の流量では比較的小さな供与開口を囲み、第２の流量ではより大きな供与開口を囲み、第１の流量および第２の流量における液体の放出速度が、２０％以下、好ましくは、１０％以下だけ異なることを特徴とする。

周壁は、１つ以上の垂直なヒンジ部を介して互いに接続された可撓性のまたは堅い壁部から構成されることが好ましい。低い流量では、変形可能な壁部は、収縮した状態または緩和した状態にあり、この場合、可撓性のまたは堅い周壁部は、互いに接近して配置され、出口通路の断面は、比較的小さくなる。流量が増加すると、弾性的に変形可能な壁部は、出口通路において増加した圧力により変形する。この場合、可撓性のまたは堅い周壁部は、動いて、互いにより大きな間隔を置いて配置され、したがって、出口通路の断面が大きくなる。

本願との関連で使用されている「弾性的に変形可能な」という表現は、出口通路の断面に関して見た場合に、壁部のサイズが、出口通路における水圧の作用下で繰り返し可能に増加すること、および、弾性的に変形可能な壁部の増加したサイズが、水圧がないか、または、水圧が減少した場合に、より小さな平衡サイズに戻ることを意味していると理解される。

代替的な実施形態では、出口通路の周壁は、圧力の増加時に周壁の周囲の寸法が増加するような仕方で弾性的に変形する弾性壁部を備える。この場合、弾性壁部は、例えば、環状または管状であってもよい。すべての側面の弾性壁部の膨張によって、比較的高い液圧における所定の液体流量に対する出口通路の供与開口の効果的な調節が達成される。

あるいは、出口通路の壁は、完全に弾性材料から作製されてもよい。

変形可能な材料の選択によって、変形可能な材料の壁厚および幾何学的形状、圧力の増加時の変形特性が、実質的な層流が任意の流量で生成され、制御された供給が達成されるように設定されてもよい。

本発明に係る飲料調製装置の実施形態では、周壁は、出口通路の断面において閉じた輪郭を形成する。この場合、少なくとも１つの変形可能な壁部が、出口通路の長手方向に延びる。

変形可能な壁部は、線状または帯状のヒンジを備えてもよく、該ヒンジの変形の際に、圧力の増加によって、該ヒンジに接続された周壁部は動くことができる。

出口通路の少なくとも３つの点を有する星形の輪郭であって、変形可能な壁部が少なくとも該点の場所および隣り合った複数の点の間に配置されている輪郭は、安定した液体の放出を行うのに適した形状であることが見出されている。このような輪郭によって、具体的には周囲圧力付近の範囲において、一定の流量を得ることが可能である。

液圧が減少した場合に供与開口の断面がその所望のより小さなサイズへ急速に戻るようにするために、弾性的に変形可能な材料から変形可能な壁部を作製することが好ましい。

変形可能な壁部を有する出口通路は、温かい飲料および冷たい飲料（水を含む）の双方を供与するために使用されてもよい。温かい飲料を供与するために使用される場合、変形可能な壁部は、耐熱プラスチックから作製されることが好ましい。この場合、変形可能な壁部は、６０℃〜１００℃、好ましくは、７０℃〜９０℃の温度に液体を加熱するための加熱部材を有する飲料調製装置において使用されてもよい。弾性的に変形可能な壁部を作製するための適切な材料は、例えば、天然ゴム、熱可塑性エラストマー、およびシリコーンゴムである。

変形可能な出口通路は、水平または垂直な方向に配置されてもよく、また、複数の圧力で作動してもよい。実施形態では、出口通路は、実質的に垂直に配置され、出口通路の液圧は、周囲圧力と実質的に同等である。

損傷の場合に簡単な方法で変形可能な壁部を交換することができるようにするために、この壁部が、放出ラインと取外し可能に接続されるノズルに組み込まれることが好ましい。このノズルは、適切なツールによって取り外すことができるような仕方で、クランプフィット（clamp fit）、ねじ接続、またはバヨネット結合によって放出部と接続されてもよい。

本発明に係る飲料調製装置のいくつかの実施形態について、例示のために添付図面を用いてより詳細に説明する。

可撓性の変形可能な壁部を有する出口通路が設けられた飲料調製装置の線図を示している。 断面が星形である変形可能なノズルであって、具体的には、周囲圧力と実質的に同等の液圧で使用するためのノズルの斜視図を示している。 小流量における閉じた輪郭の形をした、変形可能なノズルの断面を示している。 大流量における閉じた輪郭の形をした、変形可能なノズルの断面を示している。 液圧が周囲圧力よりも高い装置において使用するための、環状の弾性壁部を有するノズルの実施形態を示している。 比較的高い液圧で使用するための管状の弾性ノズルの実施形態を示している。

図１は、飲料調製装置１、具体的には、コーヒーなどの温かい飲料を調製するための装置を示している。装置１は、冷水リザーバ２と、加熱装置３と、供与ライン４と、供与部材５と、出口通路６とを備える。出口通路６は、変形可能な壁部、例えば、弾性的に変形可能なノズル７の形態をした変形可能な壁部を備える。

冷水リザーバ２は、給水幹線と接続された供給ライン１０を通じて充填される。冷水リザーバ１０における水位センサ１１は、水位を測定し、供給ライン１０の蛇口１３と接続されたコントローラ１２に測定信号を供給する。リザーバ２内の水位が、所定の値未満に低下するとすぐに、コントローラ１２は、リザーバ内の水位が設定した最大値に達するまで、蛇口１３を開く。冷水は、ポンプ１４によって、冷水ライン１５を通じて加熱装置３に供給される。通気管１６は、このライン内の気泡を環境に逃がすことを可能とするために、冷水ライン１５と接続されている。加熱装置３に供給される水の量は、流量メータ１７を通じて制御ユニット１８において測定され、ポンプは、所望量の冷水が加熱装置３に供給されたときに停止される。制御ユニット１８には、ボタンまたはキーなどの１つ以上の制御部材２０が設けられている。制御部材２０を用いて、使用者は、例えば、特定の種類の飲料、または、飲料を受け入れる容器２２（例えば、小さなカップ、マグ、またはジョッキ）のサイズによって決まる場合のある特定の量を選択することによって、所望量の水または所望の流量を入力することができる。

例えば６０℃〜１００℃の温度の温水が、供与ライン４を介して加熱装置３から供与部材５に供給される。通気管２３は、供与ライン内の蒸気泡を放出し、このライン内で超過圧力が高まることを防止するために、供与ライン４と環境とを接続している。供与部材５は、国際公開第２００８／０１３４５１号パンフレットに記載されているような温水が飲料の調製のための粉状物質と混合される混合チャンバ、温水が圧力を加えられて通過させられるコーヒーのベッド、または、温水が容器２２に供与される場合の温水のための直通ダクトを備えてもよい。温水は、重力により数十ミリバールの超過圧力（つまり、実質的に周囲圧力）で、出口通路６を流れ、出口通路６を通じて容器２２に向かって弾性ノズル７を流れる。

大流量（例えば、７０ｍｌ／ｓ以上）および小流量（例えば、１０ｍｌ／ｓ以下）の双方において出口通路６を通過する層流を得るために、ノズル７は、少なくとも帯状の垂直領域２１、２１’および２９、２９’に関して、容易に変形可能な材料、好ましくは、容易に変形可能な弾性材料から作製される。

図２に示されているように、ノズル７は、例えば射出成形によって作製され、このノズルは出口２４を備え、出口２４では、中央星形ダクト２５が、少なくとも３つの可撓性の、好ましくは弾性のアーム２６、２７を有し、該アームの側壁は、帯状領域２１、２１’および２９、２９’に沿って液圧により互いに離れる。細長い出口２４は、出口通路６に取り付けることのできる基部２８に形成されている。基部２８は、損傷した出口２４を容易に交換可能とするために、または、これを簡単な方法で洗浄可能とするために取外しできるよう、出口通路に取り付けられてもよい。

図３ａは、図２の線IIIａにおける出口２４の断面を示しており、星形の閉じた輪郭３０が、比較的小さな断面の流れ領域を囲んでいることを示している。図３ｂは、図３ａおよび図３ｂの双方における流量が、層流をなすものであり、好ましくは、互いにほぼ同等となるように、出口の閉じた輪郭３０が、流量が増加したときに弾性的に変形して、より大きな断面の流れ領域を囲むことを概略的に示している。

図４は、ノズル３５の実施形態を示している。ノズル３５では、壁部３６が、出口通路３７内の内部絞りとして形成され、壁部が、比較的高圧で出口通路を開くように変形し、かつ出口通路３７内の圧力が減少した際に内部絞りを形成するように膨張する弾性材料から作製されている。

最後に、図５は、出口通路４０が筒状の弾性材料（例えば、ゴムホースまたは別の適切な弾性プラスチックから作製されたホースの形態をした）から作製されている実施形態を示している。

図４および図５に係る実施形態は、比較的高い液圧で作動し、通気管が設けられた図１に係る飲料調製装置と共に使用するのにはあまり適していない。なぜなら、より高い液圧は、通気管への水の逆流の原因となる可能性があるからである。

Claims (6)

1. 液体リザーバ（２）と、前記液体リザーバと接続された供与ライン（４）と、前記液体リザーバ（２）から前記供与ライン（４）に液体を移動させるためのポンプ（１４）とが設けられた飲料調製装置（１）であって、前記ポンプが、制御ユニット（１８）と接続されており、第１の流量および該第１の流量よりも大きな第２の流量で前記供与ラインに液体を供給するように構成された飲料調製装置（１）において、前記供与ラインが、出口通路（６）を備え、該出口通路（６）が、少なくとも１つの弾性的に変形可能な壁部（７、２１、２１’、２６、２９、２９’）を備える周壁を有し、該周壁が、前記第１の流量では比較的小さな供与開口を囲み、前記第２の流量ではより大きな供与開口を囲み、前記第１の流量および前記第２の流量における前記液体の放出速度が、２０％以下だけ異なり、前記周壁が、前記出口通路（６）の断面において閉じた輪郭（３０）を形成しており、前記少なくとも１つの変形可能な壁部が、前記出口通路の長手方向に延び、前記輪郭（３０）が星形であり、前記星形の輪郭が、少なくとも３つの点を有し、前記変形可能な壁部（２１、２１’、２９、２９’）が、少なくとも前記点の場所および隣り合った複数の前記点の間に配置されていることを特徴とする飲料調製装置（１）。
2. 前記変形可能な壁部が、弾性的に変形可能である、請求項１記載の飲料調製装置（１）。
3. ６０℃〜１００℃の温度に前記液体を加熱するために、前記液体リザーバ（２）と前記供与ライン（４）との間に加熱装置（３）が組み込まれている、請求項１又は２に記載の飲料調製装置（１）。
4. 前記出口通路（６）が、実質的に垂直に配置され、前記出口通路における液圧が、周囲圧力と実質的に同等である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の飲料調製装置（１）。
5. 前記弾性壁部（７、３６）が、放出ラインと取外し可能に接続されるノズルに組み込まれている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の飲料調製装置（１）。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の飲料調製装置（１）において使用するための出口通路（６）。
   

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