JP6605851B2 - 挽きコーヒーを加湿するための装置および加湿方法 - Google Patents

Description

本発明は、コーヒーマシン、好ましくはエスプレッソマシン内で、一回分用量の挽きコーヒーを加湿するための改良型装置において、
加圧水供給源と；
少なくとも１つの飲料ディスペンサユニットと；
前記ディスペンサに取外し可能な形で結合されたフィルタホルダと；
ディスペンサユニット上に設置された水加熱器と；
前記加熱器と前記加圧水供給源とを連結する給水システムと；ディスペンサユニットと加熱器とを連結する分注導管と；
導管を開閉し加熱水をフィルタホルダに補給しそれをフィルタホルダ内に格納された一回分用量の挽きコーヒーの中に展延させるため、前記分注導管内に挿入された分注バルブ装置と；
少なくとも前記加圧水供給源、前記加熱器および前記分注バルブ装置と連結された電子制御・プログラミングユニット（２２）と、
を含む装置に関する。

代替的には、マシンは同様に、ディスペンサユニット上に設置された加熱器と加圧水供給源の間で給水システム内に配置された水加熱用ボイラを含んでいてよく、このボイラには好ましくは従来の熱交換器が備わっている。
好ましくは、マシンは複数のディスペンサユニットを有する。

上述のタイプのエスプレッソマシンは、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４中に記載の通り、当該技術分野において公知である。
本発明は、抽出方法にも関する。
実際の使用において、上述のコーヒーマシンには、コーヒーマシン内で一回分用量の挽きコーヒーを通して水を適正に分散させるために最適な時間とみなされている、分注バルブが開放された時点から通常５〜７秒の範囲内の加湿時間を有する従来のマシンと比べて、一回分用量の挽きコーヒーを加湿する時間が短かいという欠点がある。

公知の通り、抽出または加湿時間は、分注バルブ装置が開放された瞬間から、熱湯がその圧力を概して１ｂａｒ（０．１ＭＰａ）よりわずかに高いものである低い値から、約８〜９バールの従来の動作値まで増大させるのに必要な時間である。

本発明の主題を成す、各ディスペンサユニット上に独立した加熱器を有するコーヒーマシンは、その構造のため、１バールという初期値からコーヒーが実際に分注される８〜９バールの動作値までの圧力上昇のために上述のタイミングを保証することができない。

このような理由から、コーヒー一回用量分注手順が開始された時点で、ディスペンサ上の水加熱器は水がほぼ満杯となっており、従来ポンプに代表される加圧水供給源と連絡し、こうして約８〜９ｂａｒ（０．１ＭＰａ）であるポンプの動作圧力に瞬時に曝露される。したがって、水は加熱器のチャンバから吐出され、実際にそれがすでに８〜９ｂａｒ（０．１ＭＰａ）の最大動作圧力にある場合、フィルタホルダ内のコーヒーを抽出する。

欧州特許出願公開第Ａ−１０３６９１８号 欧州特許出願公開第Ａ−２３１４１８３号 欧州特許出願公開第Ａ−２３１４１８２号 欧州特許出願公開第Ａ−２１３３０１１号

本発明の目的は、分注バルブ装置が開放された時点から、当該技術分野において最適であることがわかっている時間に対応するフィルタホルダ内の一回分用量の挽きコーヒーを加湿するための調整可能な時間を、ディスペンサユニット上に加熱器を備えたマシンが同様に確保できるようにする技術的構成を提供することによって、上述の欠点を除去することにある。

このような目的は、以下の請求項１に定義された装置によって達成される。

ここで、添付図面を参照しながら、本発明について詳述するが、図面は次の通りである。
本発明を実施するコーヒーマシンの油圧回路を概略的に表わす。

この図を参照すると、番号１は、熱水と蒸気を生成するための従来のボイラを表わす。このボイラは、当該技術分野において公知である通り、マシン外にある２という番号で示された冷水供給源から冷水を受け取る。
このような水供給源２は、導管３とポンプ４を通って、当該技術分野、エスプレッソマシン、すなわちそのボイラ１において同様に公知である熱交換器５まで水を補給する。このような熱交換器５の出口から、導管６を通って、導管３に連結された冷水導管８とも同様に連通している混合用ステーション７まで、加熱水が補給される。

９および１０という番号で表わされたそれぞれの流量調節装置が、混合ステーション７から上流側で熱水導管６および冷水導管８上に設置される。
これらの流量調節装置は、冷水を熱水に加えて、例えば４０℃〜５０℃の既定の温度Ｔ１の温水流を導管１１内で得ることを可能にし、このような水は、混合ステーション７を通過して流れ、全体として１３という番号で示されたコーヒー分注装置またはユニットに組付けられた小さいチャンバの形をした加熱器１２に到達する。

代替的には、水供給源２は、ボイラ１および熱交換器５を具備することなく加熱器１２に直接連結されてよい熱水導管６を含む給水システムによって、加熱器１２に対して直接連結されてよい。

このディスペンサユニット１３は、当該技術分野において公知の通り、図示された実施例では加熱器１２のチャンバのベースからなる抽出用本体１４と、同じく当該技術分野において公知の通り、下方に収集用カップ１８が作動的に置かれるコーヒー分注ノズル１７およびフィルタ１６を伴うフィルタホルダ１５で構成された抽出用ユニットとを含んでいる。
フィルタホルダ１５を取外し可能な形で連結するため、抽出用本体１４上には、連結手段１９が具備されている。

明細書中でさらにひき続き理解される通り、可変的出力で水を加熱するため、加熱器１２のチャンバ内には、電気抵抗器２０が設置され、こうして、システムがコーヒー生成のための最高温度として求める６０℃〜１１０℃の範囲内の動作温度Ｔ２より高い水温Ｔ３が、加熱器１２内部で短時間得られることになる。
加熱用抵抗器２０の動作は、温度センサー２１および２２として概略的に呼称されている中央処理ユニット（ＣＰＵ）によって制御される。

加熱器１２のチャンバからの水は、加熱器１２のチャンバの出口２４とディスペンサ本体１４内に形成されたチャネル２５を連結し、フィルタ１６から上流側直近で終結する導管２３を通して、抽出ユニット、すなわちフィルタホルダ１５まで搬送される。

分注バルブ装置２６、例えばソレノイドバルブが、導管２３内に設置され、同様に制御ユニット２２により制御される。
この分注バルブ装置２６は、飲料形成のために水をフィルタホルダに補給する１つの位置、および、水の補給を停止しマシンの外にあるドレン２７と連通する別の位置を有する。

本発明によると、追加のバルブ装置２８が熱水導管１１上に、あるいは加熱器１２が水供給源２に直接連結されている場合には導管３上に設置される。
同様に好ましくはソレノイドバルブであるバルブ装置２８は、以下で記述するものに応じて開閉されるように、中央処理ユニット２２に連結されている。

このバルブ装置２８は、各ディスペンサ１３上の加熱器装置１２に加えて場合によって熱交換器５を有するボイラがコーヒーマシンに備わっているか、あるいは流量調節装置９および１０またはボイラ１が具備されることなくポンプ４が加熱器装置１２に直接連結されているかにかかわらず、加熱器装置１２のチャンバがポンプ４と流体連通した状態で、その休止状態において開放している。

本発明の抽出方法によると、オペレータがコーヒー分注作業を選択した場合つねに、分注バルブ装置２６が起動させられ、その開放状態に達し、こうして、バルブ装置２８を同時に、あるいは０〜５秒の遅延を伴って閉鎖させ、プログラミング可能な時間中このような閉鎖位置にとどまらせる。

バルブ装置２８が閉じているかぎり、すなわち好ましくは０秒から最大１０秒まで選択可能な時間中、加熱器１２のチャンバはもはやバルブ装置２８から上流側で残りの回路と流体連通状態になく、フィルタホルダ１５に到達する熱水は、ディスペンサユニット上の加熱器装置１２からしかやって来ない。

バルブ装置２６が開放された時点からそしてバルブ装置２８が閉鎖されているかぎり、加熱装置２０は、加熱装置１２内の温度センサー２１を通した制御ユニット２２による監視を受けることなく、ただし安全上のリスクは全く無い状態で、加熱装置１２内で到達した動作温度値Ｔ２から独立した形で水温を上昇させるような出力で、制御ユニット２２によりオン切換えされる。

加熱器装置１２内の水は、その温度を動作値Ｔ２から値Ｔ３まで、１〜５℃、好ましくは２℃の増加で上昇させる。
温度が上昇するにつれて、圧力も上昇し、熱水は加熱器装置からフィルタホルダに向かって吐出されて、１ｂａｒ（０．１ＭＰａ）よりもわずかに高い圧力でコーヒー粉末を加湿し始める。

バルブ装置２８のためのプログラミングされた閉鎖時間がひとたび経過したならば、バルブ装置は再びその開放位置をとり、こうして、加熱器装置１２のチャンバとポンプ４の間の流体連通を回復し、フィルタホルダ１５に向かって分注された水の圧力を即時に約９±１バールの動作圧力まで上昇させる。

バルブ装置２８のための閉鎖時間の選択によって、約９±１ｂａｒ（０．１ＭＰａ）の動作圧力に達する前に熱水がコーヒー粉末を通って展延する時間をカスタマイズすることが可能となる。
例えば、このような閉鎖時間は、最適な飲料分注性能および高い飲料品質に達するために５〜７秒に設定されてよい。

バルブ装置２８がその開放位置に戻ると直ちに、中央制御ユニット２２は、ディスペンサユニットの加熱装置２０の監視を再開し、こうして、必要な場合にはディスペンサユニットをオン切換えして、飲料分注時間全体にわたりユーザーがプログラミングした温度値を維持することができるようになる。

１、１２ 水加熱器
３、１１ 給水システム
４ 加圧水供給源、ポンプ
５ 熱交換器
１３ 飲料ディスペンサユニット
１２ 水加熱器
１５ フィルタホルダ
２０ 加熱要素（電気抵抗器）
２２ 電子制御・プログラミングユニット
２３ 分注導管
２６ 分注バルブ装置
２８ 追加のバルブ装置

Claims (9)

1. コーヒーマシン内で、飲物調製中に一回分用量の挽きコーヒーを加湿するための装置であって、
   加圧水供給源（４）と；
   少なくとも１つの飲料ディスペンサユニット（１３）と；
   前記飲料ディスペンサユニット（１３）に取外し可能な形で結合されたフィルタホルダ（１５）と；
   前記飲料ディスペンサユニット（１３）上に設置された水加熱器（１２）と；
   前記水加熱器（１２）内で飲料分注用にプログラミングされた温度まで水を加熱するための加熱要素（２０）と；
   前記水加熱器（１２）と前記加圧水供給源（４）とを連結する給水システム（３、１１）と；
   前記飲料ディスペンサユニット（１３）と前記水加熱器（１２）とを連結する分注導管（２３）と；
   導管を開閉し加熱水をフィルタホルダ（１５）に補給しそれを前記フィルタホルダ（１５）内に格納された一回分用量の挽きコーヒーの中に展延させるため、前記分注導管（２３）内に挿入された分注バルブ装置（２６）と；
   少なくとも前記加圧水供給源（４）、前記加熱要素（２０）および前記分注バルブ装置（２６）に連結された電子制御・プログラミングユニット（２２）と；
   を含む装置において、
   前記加圧水供給源（４）を前記水加熱器（１２）と連結する前記給水システム（３、１１）内に位置設定された追加のバルブ装置（２８）を含み、
   前記追加のバルブ装置（２８）が前記電子制御・プログラミングユニットに連結されており、
   前記電子制御・プログラミングユニット（２２）が、前記分注バルブ装置（２６）を開放し、前記追加のバルブ装置（２８）を閉鎖し、かつ、フィルタホルダ（１５）内の一回分用量の挽きコーヒーが前記水加熱器（１２）から流出する水で加湿されるのに必要な時間だけ前記分注バルブ装置（２６）を開放する一方で、前記追加のバルブ装置（２８）を閉鎖された状態に保つ、ように構成されている、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記電子制御・プログラミングユニット（２２）はさらに、前記分注バルブ装置（２６）が開放されるのと同時に前記追加のバルブ装置（２８）を閉鎖するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記電子制御・プログラミングユニット（２２）がさらに、前記分注バルブ装置（２６）が開放された時点から０〜５秒の時間的遅延を伴って前記追加のバルブ装置（２８）を閉鎖するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記電子制御・プログラミングユニット（２２）がさらに、前記追加のバルブ装置（２８）が閉鎖され前記分注バルブ装置（２６）が開放された場合に、前記加熱要素（２０）の温度をプログラミングされた飲料分注温度より上に上昇させるように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記加圧水供給源と前記追加のバルブ装置（２８）の間に位置設定された水加熱器を含むことを特徴とする、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記水加熱器（１２）が熱交換器（５）を含んでいる、ことを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記加圧水供給源がポンプ（４）を含んでいる、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. エスプレッソマシンのディスペンサユニットのフィルタホルダ内で一回分用量の挽きコーヒーを加湿した後、プログラミングされた分注温度でエスプレッソコーヒーを分注するための方法において、
   エスプレッソマシンが、
   ディスペンサユニット（１３）内に位置設定された水加熱器（１２）と、
   水加熱器（１２）内で水を加熱することを目的としプログラミングされたコーヒー分注温度を生成する加熱要素（２０）と、
   水加熱器のための加圧水供給源（４）と、を含んでおり、
   コーヒー分注ステップの開始後、
   前記水加熱器（１２）からフィルタホルダに向かって加熱水の供給を開放するステップと；
   ディスペンサユニット上で供給源から水加熱器（１２）まで加圧水の供給を閉鎖するステップと；
   水をコーヒー分注温度まで加熱するためにプログラミングされた温度より上に水加熱器（１２）の加熱要素（２０）の温度を上昇させるステップと；
   水加熱器（１２）に向かう加圧水の供給を閉鎖状態に保ち、フィルタホルダ内の一回分用量の挽きコーヒーが水加熱器から流出する水で加湿されるまで、前記加熱要素の温度を上昇した状態に保つステップと；
   供給源から水加熱器（１２）まで加圧水の供給を開放するステップと；
   を含む、
   ことを特徴とする方法。
9. 水加熱器（１２）に対する加圧水の前記供給が０〜１０秒の範囲内の時間だけ閉鎖状態に保たれる、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。

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