JP6087955B2 - マルチシステム飲料マシン - Google Patents

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Description

本発明の分野は、飲料調製マシンに関し、特に調製される飲料の原材料カプセルを使用する飲料調製マシンに関する。

本明細書の目的で、「飲料」は、例えば茶、コーヒー、温かいまたは冷たいチョコレート、ミルク、スープ、離乳食などの、人が消化できるいかなる液体物も含むことを意味している。「カプセル」は、任意の材料からなる封入包装内の、例えば香味原材料のような、任意の小分けされた飲料原材料を含むことを意味している。封入包装は、特に、特に密閉包装であって、例えばプラスチック、アルミニウム、再利用可能なおよび/または生分解性の材料からなる任意の形状および構造包装であり、ならびに原材料を含有する柔らかいポッドや固いカートリッジを含む。

特定の飲料調製マシンは、抽出され、もしくは溶解される原材料、および/または、格納されマシンに自動的に供給される原材料、あるいはドリンクの調製と同時に添加される原材料を含有するカプセルを使用する。一部の飲料マシンは、通常は水である液体用のポンプを含む充填手段を有し、このポンプは、冷たいもしくは、例えばサーモブロック等の加熱手段によって、よく加熱された水の源から液体を送り込む。

特に茶およびコーヒー調製の分野において、飲料原材料を含有しているカプセルが淹出デバイスに挿入されるマシンが、広く開発されている。淹出デバイスは、カプセルに対して密閉されており、カプセルの第1の表面で水が注入され、カプセルの閉じられた容積内で飲料が作り出され、かつ、淹出された飲料がカプセルの第2の表面から供給されて、カップまたはグラスのような受器に捕集され得る。

典型的には、飲料調製マシンは、原材料カプセルの取り外し可能な支持体または保持体を接続するための、カプセル穴あけ器を有する接続装置に、流体を流通するように構成された本体を含み、接続中にこのようなカプセルに穴をあける。カプセル内の原材料と液体を混合することによって飲料を作るために、液体は、接続装置を通じて穴のあけられたカプセルを流通する。このような飲料マシンの例は、国際公開第2005/016093号パンフレットおよび欧州特許出願第1868473号明細書に開示されている。また、この2つの参考文献は、異なる種類の飲料を調製するために、同じマシン本体と一体となって使用する、異なる取り外し可能な支持体または保持体の使用も開示している。

典型的には、飲料調製マシンの流体システムには、ピストンポンプが組み込まれている。この流体システムは、一定圧力の下で固定された流量の液体をカプセルに送出するように設計されかつ最適化されている。流量/圧力の組合せは、マシンが調製するように設定された飲料の種類に適合するように明確に選択される。ピストンポンプの特性と性能は、周知であり、例えば、低圧で注入される高流量の液体で飲料を調製するために、制限された範囲にのみ意図的に適用される。

典型的には、例えばコーヒーマシンのような、従来型の低圧マシンの流体システムは、0barsと5barsとの間の圧力の下で、350ml/minと600ml/minとの間の流量で、水が送出されるように構成される。高圧エスプレッソコーヒーマシンの流体システムは、15barsと25barsとの間の圧力の下で、150ml/minと300ml/minとの間の流量の水が送出されるように構成される。

図1は、グラフ上に飲料マシンのピストンポンプによってカバーされる流量/圧力範囲を表す典型的な曲線300を概略的に示しており、X軸は液体の圧力を表し、Y軸は液体の流量を表す。曲線300が非直線であること、および非常に限られた流量/圧力の組合せが実際に実現可能であることが、明らかに現れている。

したがって、ピストンポンプは、従来の単一システムの飲料マシン、すなわち、類似した流量/圧力条件で飲料を調製するよう構成されたマシンにおいて、十分合理的に機能しているものの、異なる流量/圧力条件で異なる飲料を調製するのに適したマルチシステム飲料マシンには適さない。

本発明は、少なくとも1つの原材料から飲料を調製し、このような調製された飲料を供給するマシンに関する。このマシンは、例えば、コーヒー、茶、チョコレート、カカオ、ミルク、および/またはスープの調製マシンである。マシンは、特に、熱いもしくは冷たい水または他の液体を、例えば香味原材料のような、調製される飲料の原材料を含有するカプセルに通すことによって、飲料を飲料処理モジュール内で調製するように構成される。原材料は、例えば挽いたコーヒー、または茶、またはチョコレート、またはカカオ、またはミルク等である。

このような飲料の調製は、通常は、例えば、水および粉乳等の複数の飲料原材料の混合、および/または挽いたコーヒーまたは茶を水で煎じることを含む。例えば、ユーザの要求によって、1杯に相当する所定量の飲料が作られて供給される。この1杯の量は、例えばカップまたはマグカップを満たす量で、飲料の種類によって25〜200mlの範囲内であり得る。

作られて供給されるコーヒー飲料は、リストレット、エスプレッソ、ルンゴ、カプチーノ、カフェラッテ、アメリカンコーヒー、茶等であり得る。例えばコーヒーマシンが、エスプレッソを供給するためには、1杯当り例えば20〜60mlの調節できる量に、および/または、ルンゴを供給するためには、1杯当り例えば70〜150mlの範囲の量に、設定され得る。

茶は、例えば、通常は、1杯当り100mlと300mlとの間の、コーヒーよりも多い量で供給され得る。チョコレートおよび、例えばスープのような他の飲料は、これと同じ量で供給され得る。

続けて複数杯のカップまたはマグカップを満たすために、(貯留)ポットが満たされるとき、1回量が500〜2000mlの範囲であり得る。

特に、飲料調製マシンは、
流体を調整し、基部出口を通じて送出するための流体回路であって、流体源に連結され、制御ユニットによって制御され、かつポンプを備えている流体回路を有する基部と、
基部出口と共働するモジュール入口を有する少なくとも1つのモジュールであって、この流体と混合される原材料を収容するためのユニットを有するモジュールと、
を備える。

ポンプは、膜ポンプである。通常、膜ポンプは、最大600ml/minの流体をモジュールに送出するように構成されている。膜ポンプは、通常、最大25barの圧力で流体をモジュールに送出するように構成されている。

制御ユニットは、異なる種類の原材料に適した、および/または、所定の原材料の異なる調製工程に適した、複数のコマンドから選択されたコマンドによって、飲料の調製中に、膜ポンプによってモジュールに送出される液体の流量と圧力を制御する。

特に、各コマンドは、ある種類の飲料を調製するための工程または方法を示す情報を含んでいる。例えば、あるコマンドは、カプセルに送出される液体の圧力および/または流量の時間に伴う変化を示す情報を含み得る。また、あるコマンドは、例えば、混合する原材料の量および/または種類のような、追加情報を含み得る。あるコマンドは、例えば、各種コーヒーもしくは茶用の、または乳児用調製粉乳用の原材料に特有であり得る。また、あるコマンドは、例えば、数杯のリストレット、数杯のエスプレッソ、数杯のルンゴ、数杯のカプチーノ、1杯のルンゴ、または1杯のリストレットの、原材料または原材料の組合せのための、1種類の調製または1つのレシピに特有であり得る。

マシンが膜ポンプを備えるため、マシンは、要求される流量/圧力が大きく異なる、様々な異なるコマンドを使うように構成されている。このため、マシンは、共通の流体システムおよび単一の膜ポンプを使用して、多くの異なる飲料を調製することができる。この解決策は、柔軟性があり、かつ費用効果があり、かつカップ内の飲料の質を高めるために、調製工程の微調整を可能にする。さらに、特に、ポンプの入口と出口をより柔軟に(例えば、ポンプの片側に)設置できる可能性があるおかげで、および、ピストンポンプと比較して、ポンプのチャンバの長さが短いおかげで、膜ポンプは、マシンへの組み込みをより柔軟にする。

通常、このようなユニットは、例えば、茶、コーヒー、チョコレート、ミルク、スープ等の香味原材料からなるカプセルを、またはこのような香味原材料を、包装されない状態で収容するように構成される。例えば、この種類のユニットは、国際公開第2005/004683号パンフレット、国際公開第2007/135135号パンフレット、国際公開第2007/135136号パンフレット、国際公開第2008/148601号パンフレット、国際公開第2007/042415号パンフレット、国際公開第2011/069830号パンフレット、または国際公開第2011/076750号パンフレットに開示されている。カプセルおよび飲料マシン内部のカプセル処理メカニズムの好適な例は、欧州特許出願公開第1859714号明細書、欧州特許出願公開第2103236号明細書、欧州特許出願公開第2205133号明細書、およびその中の引用文献で開示されている。国際公開第01/26520号パンフレットに開示される例のように、ユニットは、例えばベンチュリシステムを用いた、ミルク泡立て装置であり得る。

一実施形態において、飲料の調製の少なくとも一周期の間に、12barsと25barsとの間の圧力で、100ml/minと300ml/minとの間の流量で、液体をモジュールに送出するように、制御ユニットが、複数のコマンドのうち少なくとも1つに従って膜ポンプを制御するように構成されている。例えば、この実施形態は、エスプレッソやカプチーノ等の、高圧で少量の飲料を調製するのに適している。また、飲料の調製の少なくとも一周期の間に、0barと3barとの間の圧力で、300ml/minと600ml/minとの間の流量で、液体をモジュールに送出するように、制御ユニットが、複数のコマンドのうち少なくとも1つに従って膜ポンプを制御するように構成されてもよい。例えば、この実施形態は、茶、フィルターコーヒー、またはチョコレート等の、低圧で高流量の飲料を調製するのに適している。

一実施形態において、複数のコマンドの1つが、ユーザ入力に応じて、制御ユニットによって選択的に使用される。例えばユーザが、例えばルンゴコーヒーのような、一定量の飲料を調製することを、ボタンを押すことによって選択すると、適切なコマンドが選択され、飲料を調製する制御ユニットによって適用される。複数のコマンドの1つは、モジュールによって収容された原材料の種類に応じて、制御ユニットによって選択的に使用される。モジュールに収容される原材料は、原材料感知手段、コード読取装置を使用して、または、飲料を調製するために使用されるモジュールによって、検出され得る。複数のコマンドの1つは、モジュールに収容された原材料の種類およびユーザ入力に応じて、制御ユニットによって選択的に使用され得る。

一実施形態において、基部が、基部データインタフェースを有する。モジュールが、基部出口および基部データインタフェースのそれぞれに切り離し可能に接続できるモジュールデータインタフェースを有する、取り外し可能なモジュールである。例えば、コーヒー、茶、ミルク、チョコレート、およびスープの処理用の異なる種類のモジュール等の、複数の異なる種類のモジュールから、基部に接続されたモジュールの種類を基部によって識別するために、取り外し可能なモジュールが、基部データインタフェースを介して、モジュール識別データを制御ユニットに伝達するように構成され得、複数のコマンドの1つが、飲料を調製するために使用される取り外し可能なモジュールのモジュール識別データに応じて、制御ユニットによって選択的に使用される。取り外し可能なモジュールによって処理されるのに好適な複数の異なる種類の原材料から、基部に接続されたモジュールに収容される原材料の種類を基部によって識別するために、取り外し可能なモジュールは、基部データインタフェースを介して、原材料識別データを基部に伝達するように構成され得、複数のコマンドの1つは、飲料を調製するために使用される取り外し可能なモジュールの原材料識別データに応じて、制御ユニットによって選択的に使用される。

モジュールは通常、ユーザによって基部から取り外し可能である。このように、モジュールは非永続的に基部に接続されている。つまり、モジュールは、ユーザすなわち通常の消費者によって、通常の操作として、取り外されたり、元に戻されたり、または、他のモジュールに置き換えられ得るものであり、例えば、例えば特別に訓練された点検または修理をする人が必要とするような特別な専門的技術、もしくは、工具を必要としない。モジュールは、基部に溶接されることも接着されることもなく、分解するためには例えばリベット、または特別に訓練されていないユーザには自明でない分解ステップ等の破壊的な操作を必要とするような永続的な機械組立によって組み立てられてもいない。

このように、モジュールは、特に、修理工により使用されるような特別な工具または専門的知識を必要としない、マシンの通常の取扱いとして、ユーザによって取り外し可能なように構成されている。このように取り外し可能である理由は、モジュールおよび/または基部の点検または修理があり得る。このように取り外し可能である他の理由は、ある種類のモジュールを別の種類のモジュールによって置き換えることであり得る。この置き換えは、同じマシンの基部と、当該基部と互換性がある異なる種類のモジュールとによって異なる種類の飲料を調製するため、および/または、モジュールに供給される原材料が異なる種類の形状である場合に、これらの原材料による飲料の調製のために、行われ得る。異なる種類の形状とは、例えば、カプセルまたはポッド内の原材料、または包装されていない原材料である。異なる種類のモジュールはすべて、同じ基部に対して接続性および操作性において互換性を有する。その結果、このような基部および1以上のモジュールを備えるマシンは、1以上のモジュールの使用において、高い汎用性を提供することになる。

一実施形態において、飲料調製マシンは、さらに、複数のシートを備える。複数のシートは、対応する複数のモジュールを同時に接続するためのものである。この接続は、特に、対応する複数の基部出口、モジュール入口、基部インタフェース、およびモジュールインタフェースによって行われる。このようなシートは、任意に、基部出口に接続されないモジュール、例えば、基部データインタフェースおよびモジュールデータインタフェースを介して基部に接続されたユーザインタフェースモジュールに接続され得る。

モジュールデータインタフェースは、コーヒー、茶、ミルク、チョコレート、およびスープを処理するための異なる種類のモジュール等の、複数の異なるモジュールの中から、基部に接続されたモジュールの種類を基部が識別するために、モジュール識別データを、基部データインタフェースを介して基部に伝達するように構成され得る。

モジュールデータインタフェースは、モジュールによって処理されるのに適した複数の異なる種類の原材料の中から、基部に接続されたモジュールに収容される原材料の種類を基部が識別するために、原材料識別データを、基部データインタフェースを介して基部に伝達するように構成され得る。

例えば、モジュールデータインタフェースおよび基部データインタフェースは、特に、モジュール識別データを伝送するための、磁気的および/または機械的なデータを伝送するための、協働モジュールおよび基部コネクタを備える。

具体的な実施形態において、マシンは、複数のシートを備え、この複数のシートは、特に、対応する複数の基部出口、モジュール入口、基部インタフェース、およびモジュールインタフェースによって、対応する複数のモジュールを同時に接続する。このようなシートは、任意に、基部出口に接続されないモジュール、例えば、基部データインタフェースおよびモジュールデータインタフェースを介して基部に接続されているユーザインタフェースモジュールに接続されている。

このような複数のシートを有する基部は、同じ流体回路、または流体回路の一部を異なるシートに接続された異なるモジュール間で共有することができ、あるいは、基部は、各シートおよび接続されたモジュールごとに別々の流体回路を有することもできる。流体回路の一部とは、例えば流体源、ポンプ、および/または温度調節器である。後者の形態においてさえ、1以上のすべての流体回路を制御するために、単一の制御ユニットが使用され得る。

このように、同じ基部が、異なる飲料調製システムを複数同時に組み合わせるために使用され得る。さらに、基部は、交換可能な異なるユーザインタフェースを用いて使用され得る。異なるインタフェースとは、例えば、ある程度高機能すなわち柔軟性を有したものであってもよく、および/または、異なる形態に個別化された複数のユーザインタフェースであってもよい。

以下に、概略図を参照して、本発明が説明される。

本発明に係る流体システムの流量/圧力の取り得る値(領域302)と比較した、従来システムの流体の流量/圧力の取り得る値(曲線300)を示す、概略図である。 本発明に係るポンプの一実施形態の図式的な概観図である。 本発明に係るポンプの一実施形態の図式的な概観図である。 本発明に係るポンプの一実施形態に含まれる個々の部品を示す図である。 本発明に係るポンプの一実施形態の入口および出口の一形態を示す図である。 本発明に係るポンプの一実施形態の入口および出口の別の形態を示す図である。 本発明に係るポンプのさらに一実施形態の入口および出口の別の形態を示す図である。 本発明に係る飲料調製マシンの、接続されていないモジュールおよび基部の、正面および側面の斜視図である。 図5に示される基部を示す図である。 第1のモジュールが切り離され、および第2のモジュールが接続される基部を有する本発明に係る、飲料調製マシンの背面および側面の斜視図である。 図5に示される基部とモジュールが接続された状態を示す図である。 接続され、固定された状態の同じ基部とモジュールとを示す図である。 基部に、図7の第1および第2のモジュールが、接続され、かつ固定された状態を示す図である。 第3のモジュールと共働する、図7の基部および第1のモジュールを示す図である。

ここで、図2a、図2b、および図3を参照して、一実施形態に係るポンプ100を以下に説明する。ポンプ100は、飲料調製マシンに使用されるのに適した膜ポンプであって、隔膜ポンプの用語で示されることもある。膜ポンプは、少なくとも1つの隔膜124によって形成されるチャンバ102を備える、容積式ポンプである。隔膜は、モータ120に連結されているアクチュエータ103の動作を受けて変形可能である。結果として、アクチュエータがモータ120の動作によって駆動されるとき、チャンバの容積が、アクチュエータと膜との相互作用に従って変更、すなわち増加または減少され得る。

隔膜は柔軟であり、隔膜の位置によって、ポンプチャンバの容積を増加または減少させることができる。1対の逆止弁106が、流体の逆流を防ぐ。

隔膜は、ゴム、熱可塑性物質、またはテフロン(登録商標)から作られ得る。チャンバは、入口104および出口105に流体接続されている。入口と出口は、それぞれに1つの逆止弁106を備える。ポンプの入口は、液体供給部に流体接続されている。液体供給部は、ホースまたは管状体によって液体入口に接続されるのが好ましい。液体供給部は、液溜まり部であり得、液溜まり部は取り外し可能な方法でデバイスに接続されるのが好ましい。また、液体供給部は、給水栓への接続部であってもよい。ポンプの入口および出口の異なる形態が、図4a、図4b、および図4cに図示されている。

ポンプのチャンバの容積が増加させられる(隔膜が上昇する)とき、圧力が減少し、流体がチャンバに引込まれる。その後、チャンバの圧力が、減少させられた容積(隔膜が下降する)により後で増加するとき、既に引込まれていた流体は押し出される。最後に、再度上昇する隔膜が流体をチャンバに引込み、サイクルが完結する。

図5から図11は、本発明に係る飲料調製マシン1の、典型的な基部10と、異なる形態で接続および取り外しされる異なるモジュール20、20’、20’’と、を示す図である。図中においては、同じ参照番号が概して同じ部品を指す。本発明に係る飲料マシンの一実施形態の以下の図の目的として、モジュール20は、国際公開第2007/135136号パンフレットに開示されている種類のコーヒー調製モジュールを実現し、モジュール20’は、国際公開第2007/042415号パンフレットおよび国際公開第2007/134960号パンフレットに開示されている種類の茶調製モジュールを実現し、さらに、モジュール20’’は、国際公開第01/26520号パンフレットに開示されている種類のミルクを泡立てモジュールを実現している。別のまたは代替のモジュールおよびモジュールの種類の多くは、当然、本発明の範囲内で使用され得る。

図示されている飲料調製マシン1は、流体を調整し、基部出口11を通じて送出するための流体回路と、基部データインタフェース12、13とを有する基部10を備える。特に、流体回路は、流体源に接続され、制御ユニットによって制御され、かつ膜ポンプ100を備え、加熱器および/または冷却器のような温度調節器を任意に備える。マシン1は、取り外し可能なモジュール20をさらに備える。取り外し可能なモジュール20は、基部出口11と、基部データインタフェース12、13とにそれぞれ切り離し可能に接続できる、モジュール入口21およびモジュールデータインタフェース22、23を有する。特に、モジュール20は、流体と混合される原材料を収容するためのユニットを有する。

基部10は、内部空洞15’を区切るフレーム15を有し得る。フレーム15は、例えばポンプ、加熱器、制御回路のような、基部10の部品を固定するための構造を形成し得る。フレーム15は、(図示されていない)外板または収容要素に覆われ得る。

空洞15’は、例えばポンプ、加熱器および/または冷却器、管、弁、流量計、温度センサ、圧力センサ、流体コネクタ等の、(図示されていない)流体回路の部分または全部、さらに、例えば制御ユニット、電源管理システム等の部品を含み得る。流体回路は、国際公開第2009/074550号パンフレットにさらに詳細に開示されており、その内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。

流体回路は、流体タンク、特に水タンクに関連づけられていてもよい。流体タンクおよび流体回路への接続の好適な例は、例えば国際公開第2010/046442号パンフレットおよび国際公開第2011/089210号パンフレットに開示されている。

基部10、特に基部10のフレーム15は、空洞15’’を含み得る。この空洞15’’には、マシン1の使用中に使用済み原材料および/また廃棄物が排出される。空洞15’’は、上記の使用済み原材料および/また廃棄物を集めることができ、かつ、必要に応じて空にすることができる取り外し可能な容器15’’’と協働し得る。このようなシステムは、例えば国際公開第2009/074559号パンフレット、国際公開第2009/153298号パンフレット、および国際公開第2011/086087号パンフレットに開示されており、その内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。

また、マシン1は、モジュール20、20’、20’’から供給される飲料を集めるための容器5、6の設置場所と関連づけられ得る。容器は、例えばカップ5、マグカップ6、または(図示されていない)ティーポットのようなポット等の、ユーザ容器であり得る。設置場所は、マシン1の一部によって、または、マシン1が支持される支持体表面によって、形成される。受器の設置表面は、当該技術分野において周知であり、例えば欧州特許出願公開第1867260号明細書または国際公開第2009/074557号パンフレットに開示されている。図示されているように、受器支持体16は、基部10に、特に基部10のフレーム15に接続され得る。

モジュール20は、例えば、原材料通路を通じてモジュール20に供給された原材料を受け、かつ収容する空洞のような、混合ユニットを有し得る。通常、液体を原材料と混合するために、特に、原材料を淹出するために、流体入口21を通じて空洞に液体を流通させるように、モジュール20は構成され得る。空洞は、例えば、茶、コーヒー、チョコレート、または粉乳のような香味原材料を保持および収容するように構成され得る。

例えば、取り外し可能なモジュール20の混合ユニット25は空洞を区切る第1部分と第2部分を有する。第1部分と第2部分は、空洞に原材料を収容するための処理構成と、原材料を混合ユニット25に挿入しかつ混合ユニット25から排出するための移送構成との間で、相対的に移動可能である。空洞は、このような原材料を含有するカプセルを囲むように構成され得る。移送構成において、混合ユニット25は、混合前に原材料を重力によって空洞に移動させる原材料挿入路、および/または、混合後に原材料を重力によって空洞から移動させる原材料排出路を有する。

前述のように、原材料は、カプセル内に小分けされて、この空洞に挿入され得る。このような原材料カプセルは、見出し「技術分野」の下に前述されている種類のものであってもよい。

モジュール20、20’は、原材料混合形態から原材料挿入/排出形態に混合ユニット25を移行させる、ハンドル29を含み得る。

モジュール20、20’に好ましいカプセルは、例えば欧州特許出願第0512468号明細書、欧州特許出願第0512470号明細書、および国際公開第2007/042414号パンフレットで開示されている。香味飲料は、空洞に保持されている香味原材料に液体をさらすことにより液体を香味づけるために、水等のキャリア液を原材料空洞に流通させることによって調製され得る。

原材料空洞は、第1部分および第2部分に区切られ得る。第1部分と第2部分は、内部に原材料を収容する処理構成と、このような原材料を処理モジュールに挿入しかつ/または処理モジュールから排出するための移送構成との間で、相対的に移動可能である。自動原材料認識システムは、原材料の種類に従って、自動的に原材料をパラメータ化し、かつ原材料の処理を調節するために使用され得る。

例えば、Nespresso(商標)マシンで知られるように、香味原材料の密閉カプセルが使用されるとき、原材料空洞を区切る第1部分と第2部分は、カプセルオープナを含み得る。カプセルオープナは、例えば、刃物および/または、破断形状を有する板材等の破断具である。欧州特許出願第0512468号明細書および欧州特許出願第0512470号明細書の例を参照されたい。

淹出ユニット等の、好適な混合ユニットおよびカプセルの取扱いの実施形態は、例えば国際公開第2005/004683号パンフレット、国際公開第2007/135136号パンフレット、および国際公開第2009/043630号パンフレットに開示されており、その内容は、参照することにより本明細書に組み込まれている。

さらに、モジュール20は典型的に、下流の流体装置を含む。下流の流体装置は、ユーザに、例えば、ユーザのカップ5またはユーザのマグカップ6を置くための場所16に、飲料を供給するための出口26に通じる。この飲料は、水等の、流通する流体または液体と混合される原材料を収容する、モジュールの原材料空洞で作られる。供給場所16はユーザのカップ5またはマグカップ6を保持する支持体表面によって、底部で区切られ得る。支持体表面は、マシン1の基部10の一部であり得る。このような支持体表面は、当該技術分野において周知であり、例えば欧州特許出願第1867260号明細書および国際公開第2009/074557号パンフレットに開示されている。

飲料マシン1の基部10は、典型的に以下の要素のうち1以上を含む。
a)上記および以下に検討される流体回路
b)流体回路に沿って流通し、出口11を通じてモジュール20まで流れる、水および/または蒸気等の流体の温度を調節するための加熱器および/または冷却器であり、特に、インライン式の加熱器および/または冷却器
c)加熱器および/または冷却器を通じて流体を圧送する膜ポンプ
d)水等の液体の、流体タンクのような液源から、流体を誘導する1以上の接続部材
e)特にプリント基板(PCB)を含む、電気制御ユニットであって、入力ユーザインタフェースおよび/またはデータインタフェース12、13を介したデータによって、ユーザからの指示を受信するための、ならびに加熱器および/または冷却器、および/またはポンプを制御する電気制御ユニット
f)加熱器、冷却器、ポンプ、液体タンク、原材料捕集器、(例えば流量計による)液体の流量、液体の圧力、および液体の温度の特性から選択された少なくとも1つの特性を検出し、このような特性を制御ユニットに伝達する1以上のセンサ

加熱器はサーモブロック加熱器またはオンデマンド加熱器(ODH)であり得、例えば、欧州特許出願第1253844号明細書、欧州特許出願第1380243号明細書、および欧州特許出願第1809151号明細書に開示されている種類のODHであってもよい。制御ユニットの形態および接続は、例えば国際公開第2009/043851号パンフレットおよび国際公開第2009/043865号パンフレットに開示されている。

基部データインタフェース12、13およびモジュールデータインタフェース22、23は、基部出口11とモジュール入口21との接続および切り離しの(矢印2によって示される)方向に沿って、機械的に接続/切り離し可能である。

以上のように、モジュール20および基部10の、各データインタフェース12、13、22、23間、および流体入口21と出口11との間の、接続および切り離しを共通の方向2とすることによって、複合接続システム11、12、13、21、22、23が、一方向のみに物理的に固定されることができ、すなわち適切な流体接続および適切なデータ接続が可能となる。これにより、接続が簡単になり、信頼性が改善される。

図3に示されるように、基部出口11およびモジュール入口21は、例えば同心状に端と端を接して接合可能な2つの管状部であり、(矢印3で示される)基部出口11からモジュール入口21への流れ方向を定める内部流動構成を、すなわち出口11および入口21の接合部に有する。この流れ方向3は、通常、接続および切り離し方向2に並行であり得る。

前述の通り、5〜25barで圧送される液体等の流体が、入口21および出口11の内部を流通することによって入口21および出口11における圧力が上昇し、この圧力上昇が、入口21と出口11との間およびインタフェース間の接続と同一方向に沿った同一の締結システムによって、(加圧された流体の流通による切り離しを防ぐために)緩和される。

基部10は、図5から図9に示されるように、モジュール20への機械的接続用に、基部コネクタブロック14を有してもよい。基部出口11および基部データインタフェース12、13は、基部コネクタブロック14によって支えられ、特に固定して支えられる。図6および図7に示されるように、出口11を形成する管状部は、コネクタブロック14を通って延びている。同様に、接続ピン12がブロック14内を通って延びている。ホールセンサ等のセンサ13が、ブロック14に取り付けられ、さらにブロック14の反対側で電気インタフェースコネクタ13’に接続される。

基部10の典型的な実施形態に図示されるように、フレーム15が設けられ、フレーム15に基部コネクタブロック14が移動可能に取り付けられる。フレーム15は固定されることができ、典型的には、(図示されていない)収容部または板材によって覆われるか、または部分的に覆われてもよい。コネクタブロック14は、枢動可能に、フレーム15の内部にまたはフレーム15に取り付けられている。基部コネクタブロック14は、モジュール20をマシンの基部10に対して接続し、および/または切り離す解除位置(図7および図8)と、接続時にモジュール20を基部10に固定する固定位置(図9)との間で、フレーム15に対して移動可能であってもよい。

モジュール20は、基部10への機械的接続、特に基部コネクタブロック14への機械的接続用に、モジュールコネクタブロック24を有し得る。モジュール入口21およびモジュールデータインタフェース22、23はモジュールコネクタブロック24によって支えられ、特に固定して支えられる。前述の通り、モジュール20は、モジュール入口21と流体連通しているモジュールコネクタブロック24に固定された原材料混合ユニット25を任意に有する。図示されるように、コネクタブロック24は、脚部24’を介して混合ユニット25に固定される。この混合ユニット25は、国際公開第2007/135136号パンフレットに開示される種類であってもよい。入口21は、コネクタ24を通って、開口部21’に延びている管状部の一端であってもよい。開口部21’は、混合ユニット25に(図示されていない)管によって接続されてもよい。

飲料調製マシン1は、図9から図11に示されるように、基部出口11をモジュール入口21に、および基部データインタフェース12、13をモジュールデータインタフェース22、23に接続したときに、基部10およびモジュール20を組み合わせて固定するための、締め具または固定具4を備える。図7に示されるように、留め具または締め具は、例えば、点線で示される旋回軸43を中心に枢動可能にフレーム15に取り付けられるスイングラッチ等の、少なくとも1つのラッチ4を含み得る。ラッチ4は、保持具端部すなわち留め具41と、手動の(または自動で駆動される)作動端部42とを有する。ラッチ4は、例えば(図示されていない)ばねによって、固定位置に弾性的に拘束され得る。コネクタブロック24が(図8から図9へ)固定位置に移動されるとき、例えばモジュール20の足状のコネクタブロック24は、留め具または保持具41の、斜めのおよび/または傾斜した上端41’を押すことにより、ラッチのばねに圧力を加え、ラッチ4を脇に(図8の時計回りに)旋回させる。ラッチ4は、その後(図8の反時計回りに)戻って、留め具または保持具41と共にラッチ受部24’’に入り、そして、モジュール20を基部10と接続した状態で締める。モジュール20を外すためには、ユーザ(または自動システム)が、単に作動端部42を押し下げることができ、それによってラッチ4はラッチ受部24’’から外れるように旋回されるため、コネクタブロック24が上方回転することができ、したがって基部10からモジュール20を切り離すことができる。接続および/または切り離しの方向(図4)への、モジュール20またはコネクタ14の動作を容易にするまたは補助するために、(図示されていない)ばねが、この方向にモジュール20を付勢するために使用され得る。例えば、このようなばねは、コネクタ14およびフレーム15に固定される。

典型的には、モジュール20は、マシン出口26を通じて供給される混合物(典型的には飲料)を形成するために、基部出口11およびモジュール入口21を通じて入口21の下流でユニット25に供給される流体と混合される原材料を保持するために、混合ユニット25をモジュール入口21の下流に備える。混合ユニット25は、例えば、ミルクまたは水とインスタントの茶、チョコレート、コーヒーまたはスープとのように、原材料を単に混ぜ合わせるだけのユニットであってもよい。混合ユニット25は、例えば挽いたコーヒーまたは茶葉のような原材料から香味原材料を抽出するための、淹出ユニットであってもよい。

(入口21を通じて)ユニット25に供給される流体であって、ユニット25に配置された原材料と混合される流体が、基部出口11に接触しないようにすることが好ましい。モジュール20、20’、20’’が基部10上で交換されるとき、基部10を通じて1つのモジュール20から別のモジュール20、20’、20’’へ、原材料と混合される流体の汚染が拡散することを避けるために、原材料と混合される流体は、モジュール20と接触することとなる基部10の部品を汚さないことが好ましい。この部品は、例えば、インタフェース12、13だけでなく、出口11およびコネクタ14である。例えば、モジュール入口21は、逆流防止弁を介しておよび/または流体の導管を介して混合ユニット25と流体連通しており、導管の断面と長さとの比率は、このような混合物(流体および原材料)の混合ユニット25から出口11への逆流を防ぐのに十分に大きい。

典型的には、基部10には、基部10の流体回路およびその構成部品を制御するために、例えば、メモリチップ、クロック、センサ、などの各部品と共に、プロセッサまたはコントローラのような制御ユニットが組み込まれている。このような制御ユニットは、典型的にインタフェース12、13に接続され、任意に、ローカルでユーザが制御するための基部10またはモジュール20のユーザインタフェース、および/または遠隔制御用のネットワークインタフェースに接続される。

モジュールデータインタフェース22、23は、流体の調整および基部出口11からモジュール入口21への流体の送出をパラメータ化するために、基部データインタフェース12、13を介して、データを基部10に伝達するように構成され得る。このように伝達されたデータ、例えば、基部10により調整され、出口11を通じて送出される流体の温度、圧力、流量、また配合にも関連するパラメータに応じて、異なる種類のパラメータが調整され得る。

モジュールデータインタフェース22、23は、コーヒー、茶、ミルク、チョコレート、およびスープを処理するための異なる種類のモジュールのような、複数の異なるモジュール20、20’、20’’から、基部10に接続されたあるモジュール20の種類を基部10によって識別するために、基部データインタフェース12、13を介して基部10にモジュール識別データを伝達するように構成され得る。例えば、上述の概要で説明されるように、このような異なるモジュール20、20’、20’’は、当該技術分野において周知の種類のものであり得る。

モジュールデータインタフェース22、23は、モジュール20によって処理されるのに適した複数の異なる種類の原材料から基部に接続されたモジュール20に収容される原材料の種類を基部10が識別するために、基部データインタフェース12、13を介して基部10に原材料識別データを伝達するように構成され得る。例えば、通常は、原材料がカプセル内等に小分けされた状態でモジュール20に供給されるとき、システムは、複数の使用可能なブレンドから特定の茶のブレンドまたは特定のコーヒーのブレンドを識別するために、または複数の使用可能な量から選択された特定の量の原材料を識別するために、使用され得る。

前述のように、マシン1は、モジュール20および/または基部10に取り付けられた(図示されていない)ユーザインタフェースを備え得る。基部およびモジュールのデータインタフェース12、13、22、23は、モジュール20のユーザインタフェースから基部10にユーザデータを伝達するために、ならびに/または、基部10上のユーザインタフェースを特定のモジュールおよび/もしくは基部10に接続されたモジュールで使用される原材料に応じてパラメータ化するために使用され得る。例えば、基部10が、挽いたコーヒーからコーヒーを調製する第1のモジュール20と、茶葉から茶を調製する第2のモジュール20’と、温かいおよび/または泡立てられたミルクを調製する第3のモジュール20’’に対応する場合、例えば画面やタッチ画面を有する単一のユーザインタフェースユニットが、異なるモジュール20、20’、20’’で調製され得る異なる飲料の特定の特性に自動的に適合され得る。特定の特性とは、例えば関連する飲料(ミルク、コーヒー、茶等)の種類に適切な、飲料の量および/または飲料の質(泡、クレマ、温度等)である。

モジュールおよび基部のデータインタフェースは、電気式または光学式データでのデータ伝送用の、特に原材料識別データ伝送用の、共働モジュールおよび基部コネクタ12、22を備え得る。モジュール内の1種類の原材料を識別するためのシステムの例は、国際公開第02/28241号パンフレットに開示されている。

モジュールおよび基部のデータインタフェースは、磁気式および/または機械式でのデータ伝送用の、特にモジュール識別データ伝送用の、共働モジュールおよび基部コネクタ13、23を備え得る。コネクタ23は、図示されているように、例えば、0個〜3個の磁石である、複数の磁石を備える磁石構成であり得、各種モジュール20、20’、20’が異なる構成を有する。コネクタ13は、モジュール20に磁石体23が存在することおよびその配置を検出するために、例えばホールセンサ構成のような、対応するセンサ構成を備え得る。

コネクタ13’は、例えば電力供給および/または信号伝送のために、基部10の制御ユニットにセンサ13を接続するように構成される。

飲料調製マシン1は、1つのモジュール20、20’、20’’を受け入れるための、1以上のシート14’を備え得る。このようなシート14’を2つ隣り合わせで有する基部10が、図示されている。したがって、同時に2つのモジュール20、20’、20’’が、同じ基部10に取り外し可能に取り付けられ得る。

単一のマシン1で一度に、1以上の同じ種類の飲料が調製および提供できるように、同じ種類のモジュールを同時に基部10に取り付けることができる。

同じ基部10を用いて、異なる飲料または異なる飲料の組合せを調製できるように、異なる種類のモジュールを、例えば図10および図11に示されるように、同時に取り付けることができる。モジュール20、20’は、受器支持体表面16の上方に突き出る場合があり、特に、図10に示されるように、モジュール20、20’の出口が、受器5、6を置く場所の上方に配置され得る。

図11に示されるモジュール20’’は、例えば加熱または冷却されたミルク、および/または、泡立てられたもしくは泡立てられていないミルクのような、調整ミルクを作るように構成され得る。モジュール20’’は、特に蒸気のような、水などの加熱または冷却された流体を、基部出口11およびモジュール入口を通じて基部10から吸入するための、上流の部分201を有し得る。このようなモジュール上流の部分201は、モジュール20の接続と固定に関して上述されているのと同様の原理に従って、基部10に接続されかつ固定され得る。さらに、モジュール20’’は、ミルクを格納するためのタンク202、および、例えば調整部203に含まれるベンチュリシステム内にミルク調整部203を有し得る。ミルク調整部203は、基部10からの流体に、タンク202からのミルクを直接または間接的に触れさせるものである。モジュール20’’は、通常、調整されたミルクを、例えばユーザ受器6に供給するための出口26を含む。好適なミルク調整システムは、例えば国際公開第01/26520号パンフレットに開示されており、その内容は参照することにより本明細書に組み込まれる。

モジュール20’’は、ミルクタンク202および調整部203に、切り離し可能に接続できる上流の部分201を有し得る。上流の部分201は、対応する入口203’を通じて流体をタンク202および/または部分203に流通するための流体出口201’を含む。また、タンク202および部分203は、その組立ての際に、出口201’および入口203’によって形成される接続によって、部分201に機械的に固定され得る。

さらに、上流の部分201は、通常は出口201’を通じて、部分201から吐出される、水等の希望する流体の特性を設定するための、押しボタン201’’、その他のインタフェースを含み得る。このような特性は、(環境の、冷却または加熱される)温度、物理的状態(液体または蒸気)、吐出される流体の圧力を含み得る。押しボタン、その他のインタフェース201’’は、上流の部分に接続された、例えばタンクおよび部分202、203のようなデバイスの、対応する押圧要素または対応するインタフェースによって制御され得る。デバイスが汎用的である場合、同じデバイスに送出される流体が、例えばユーザによって、希望通りに調節できるようにするため、このデバイスの対応するインタフェース(または押圧要素)は固定されてもよいし、または変更されてもよい。したがって、デバイスは、希望の特性を入力するためのユーザインタフェースを含み得る。

前述のように、希望する特性に関する情報は、その後データインタフェース12、13、22、23を介して、基部10に伝達され得る。

受器を置くための場所16は、例えば、前述のようにミルクを格納および調整するモジュールのような、より大きなモジュール20’’を配置するために利用され得る。

基部10が、モジュール20、20’、20’’を接続するための1以上のシート14′を有する場合、図11に示されるように、2つのモジュール20、20’’は、同じユーザ受器6に誘導する出口26をそれぞれ有し得る。したがって、2つの異なるモジュール20、20’’を使用して、組み合わされた飲料が作り出され、同じ受器に供給され得る。例えば、調製工程でマグカップを動かすことなく、カプチーノ(モジュール20’’からの、加熱され泡立てられたミルクと共に、モジュール20からのコーヒー)がマグカップ6内に調製され得る。

また、単一の受器に類似の飲料を並行して調製しかつ供給するために、同じ種類の2つ(またはそれ以上の)モジュールを使用し、同じ受器に誘導する各モジュール出口を有することも可能であり、例えば、2つのモジュールから同時にシングルエスプレッソを作り出すことによって、ダブルエスプレッソを調製する。こうして、シングルまたはダブル(またはトリプル)飲料を調製するために必要な時間が同じとなる。

任意に、このようなシート14’は、基部およびモジュールのデータインタフェースを介して基部に接続されているユーザインタフェースモジュール等の、基部出口11に接続されていないモジュールを受け入れ得る。したがって、2つのシート14’を有する基部10は、前述の種類のモジュール20、20’、20’’、および、例えばユーザインタフェースモジュールまたはネットワークインタフェースモジュールのような原材料を混合するために使用されないモジュール等の他のモジュールに接続され得る。モジュールが原材料を混合するために使用されないとき、対応する基部出口11は通常、このようなモジュールに流体を送出するために使用されないであろう。

基部10が、例えば1以上のモジュールを実装するための複数のシート14’を有することによって、同時に1以上のモジュール20、20’、20’’に接続されるように構成されるとき、基部10は、それぞれの対応するモジュール専用の、別々の流体回路を有してもよいし、または、基部10は、完全にまたは部分的に共有される流体回路を有してもよい。この共有は、例えば、流体回路を、ポンプならびに/または加熱器および/もしくは冷却器のような温度調節器等の、流体回路の部品において複数のモジュール20、20’、20’’間で行われる。異なる出口間で共有される流体回路の例が、欧州特許出願第1764014号明細書に開示されており、その内容は参照することにより、本明細書に組み込まれる。

Claims (11)

  1. 流体を調整し、基部出口(11)を通じて送出するための流体回路であって、流体源に連結され、制御ユニットによって制御され、かつポンプを備えている流体回路を有する基部(10)と、
    前記基部出口と共働するモジュール入口を有する少なくとも1つのモジュールであって、前記流体と混合される原材料を収容するためのユニットを有するモジュールと、
    を備える飲料調製マシン(1)であって、
    前記ポンプが膜ポンプであり、前記制御ユニットが、異なる種類の原材料、および/または、所定の原材料の異なる調製工程に適した複数のコマンドから選択されたコマンドによって、飲料の調製中に、前記膜ポンプによって前記モジュールに送出される液体の流量と圧力を制御するように構成されており、
    前記基部が、基部データインタフェースを有し、かつ前記モジュールが、前記基部出口および前記基部データインタフェースのそれぞれに切り離し可能に接続できるモジュールデータインタフェースを有する取り外し可能なモジュールである、飲料調製マシン(1)。
  2. 前記少なくとも1つのモジュールが、前記流体と混合される原材料を含有するカプセルを受けかつ収容するための、および/または、前記流体と混合される包装されていない原材料を受けかつ収容するための空洞を有し、
    前記基部が、異なる種類の飲料を調製するための異なる種類のモジュールと接続性および操作性において互換性を有する、請求項1に記載の飲料調製マシン。
  3. 前記膜ポンプが、最大600ml/minの前記流体を前記モジュールに送出するように構成されている、請求項1または2に記載の飲料調製マシン。
  4. 前記膜ポンプが、最大25barの圧力で前記流体を前記モジュールに送出するように構成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
  5. 前記飲料の前記調製の少なくとも一周期の間に、12barsと25barsとの間の圧力で、100ml/minと300ml/minとの間の流量で、前記液体を前記モジュールに送出するように、前記制御ユニットが、前記複数のコマンドのうち少なくとも1つに従って前記膜ポンプを制御するように構成されている、請求項1〜のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
  6. 前記飲料の前記調製の少なくとも一周期の間に、0barと3barとの間の圧力で、300ml/minと600ml/minとの間の流量で、前記液体を前記モジュールに送出するように、前記制御ユニットが、前記複数のコマンドのうち少なくとも1つに従って前記膜ポンプを制御するように構成されている、請求項1〜のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
  7. 前記複数のコマンドの1つが、ユーザ入力に応じて、前記制御ユニットによって選択的に使用される、請求項1〜のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
  8. 前記複数のコマンドの1つが、前記モジュールによって収容された前記原材料の種類に応じて、前記制御ユニットによって選択的に使用される、請求項1〜のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
  9. コーヒー、茶、ミルク、チョコレート、およびスープの処理用の異なる種類のモジュール等の、複数の異なる種類のモジュール(20、20’、20’’)から、前記基部に接続された前記モジュール(20)の種類を前記基部によって識別するために、前記取り外し可能なモジュールが、前記基部データインタフェース(12、13)を介して、モジュール識別データを前記制御ユニット(10)に伝達するように構成され、前記複数のコマンドの1つが、前記飲料を調製するために使用される前記取り外し可能なモジュールの前記モジュール識別データに応じて、前記制御ユニットによって選択的に使用される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
  10. 前記取り外し可能なモジュールによって処理されるのに好適な複数の異なる種類の原材料から、前記基部に接続された前記モジュール(20)に収容される原材料の種類を前記基部によって識別するために、前記取り外し可能なモジュールが、前記基部データインタフェース(12、13)を介して、原材料識別データを前記基部(10)に伝達するように構成され、前記複数のコマンドの1つが、前記飲料を調製するために使用される前記取り外し可能なモジュールの前記原材料識別データに応じて、前記制御ユニットによって選択的に使用される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
  11. 特に、対応する複数の基部出口(11)、モジュール入口(21)、基部インタフェース(12、13)、およびモジュールインタフェース(22、23)によって、対応する複数のモジュール(20、20’、20’’)を同時に接続するための複数のシート(14’)をさらに備え、該シート(14’)が、任意に、前記基部データインタフェースおよび前記モジュールデータインタフェースを介して前記基部に接続されるユーザインタフェースモジュール等の、前記基部出口(11)に接続されていないモジュールに接続され得る、請求項〜10のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
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