JP7398130B2

JP7398130B2 - コーヒーを高い収率で泡立てる方法及び装置

Info

Publication number: JP7398130B2
Application number: JP2021538878A
Authority: JP
Inventors: ジャオ，フェン
Original assignee: メイクチューブエス．アール．エル．
Priority date: 2018-09-17
Filing date: 2019-08-23
Publication date: 2023-12-14
Anticipated expiration: 2039-08-23
Also published as: US20210307554A1; KR20210054571A; ES2971269T3; CN108852004A; WO2020057320A1; PT3854274T; AU2019344381A1; JP2023179794A; PL3854274T3; EP3854274A1; BR112021004992A2; EP3854274B1; CA3112925A1; CN108852004B; EP3854274A4; JP2022508455A

Description

本発明は、コーヒーメーカの製造技術に関し、詳細には、コーヒーを高い収率で泡立てる方法及び装置に関する。

先行技術において、抽出したコーヒーに十分な泡を生じさせるために、多くの新しい技術が実行され、多くの特許技術が生まれた。それらを以下の例で列挙する。

「ｃｏｆｆｅｅｆｏａｍｉｎｇｄｅｖｉｃｅ」と題する、中国実用新案第２００６２０００８２６８．０号明細書において、デバイスの出口のバルブコアは従来の構造に属し、圧力を適用してコーヒーを吐出する。泡立て効果が生じるが、泡立て効率は高くない。

さらに、「ｃｏｆｆｅｅｆｏａｍｉｎｇｄｅｖｉｃｅｏｆｃｏｆｆｅｅｍａｋｅｒ」と題する、中国実用新案第２００９２０１９３５６６．５号明細書は、水の出口ノズルがコーヒースラリーをフィルタスクリーン上に噴射し、このコーヒースラリーを空気と十分に融合させて泡立てる原理に基づいている。泡立て効果は実現されるが、泡立て効率はやはり高くない。

さらに、「ｃｏｆｆｅｅｆｏａｍｉｎｇｄｅｖｉｃｅ」と題する、中国実用新案第２０１１２００３３６９７．４号明細書は、従来の水の出口ノズルがコーヒースラリーを容器の壁上に噴射して泡立てる原理にやはり基づいている。泡立て効果は実現されるが、泡立て効率はやはり高くない。

上述の特許技術は、全てが高温蒸気の加圧投入によってコーヒーの泡を生成することに属するが、楽器の弦または笛が振動して音を生成する原理と、任意の空洞が独自の共振周波数を有し、その一方で任意の針形状対象物またはダイヤフラム対象物も、それ独自の共振周波数を有する原理と、を用いて、振動及びコーヒーの泡立てを試験する試みは成されていない。

中国実用新案第２００６２０００８２６８．０号明細書中国実用新案第２００９２０１９３５６６．５号明細書中国実用新案第２０１１２００３３６９７．４号明細書

本発明は、先行技術の課題を解決することを目的とする。コーヒーの泡立ては、高圧蒸気の噴射及び吹き出し原理を導入して主に実施されるが、泡立て効果は弱い。その一方で、特定の圧力を伴う圧力源が外部で加えられる前提において、特定の共振要素及び特定の構成が、本出願の出願者によって実験的に設計され、それによってコーヒースラリーは、その中の作用によって揺動的に細分化され、泡立て率は２倍になる。

本発明は、以下の技術的解決策を導入することによって実現される。

コーヒーを高い収率で泡立てる方法は、
第１に、圧力制御機構を提供するステップであって、この圧力制御機構は、圧力制御機構の入口においてガス圧力源に、及び圧力制御機構の出口において水リザーバに接続され、抽出用の水は水リザーバに包含され、コーヒー設置用キャビティは水リザーバの下方に配置され、コーヒーバッグはコーヒー設置用キャビティに設置され、背圧共振機構はコーヒー設置用キャビティの下方に配置され、コーヒー出口は背圧共振機構の下部に配置される、提供するステップと、
第２に、ボタンを押し下げるステップであって、圧力制御機構は、ガス圧力源の高圧ガスを抽出圧まで減圧し、そのガスは水リザーバに入り、次に抽出圧を有する水はコーヒー設置用キャビティに入り、コーヒーと混ぜられて抽出される、押し下げるステップと、
第３に、コーヒースラリーを背圧共振機構に入れるステップであって、初めに到達したコーヒースラリーは、ガイドプレートのガイドホールから流れ落ちて環状空間に入り、背圧カートリッジのカートリッジ底面がコロイドリングによって押圧された瞬間に、１つの共振針はカートリッジ底面に配置かつ設置され、共振溝は、コロイドリングが共振針と接触する位置に配置され、共振溝は共振針上で留められて共振用キャビティを構成し、抽出圧を有するコーヒースラリーが共振用キャビティを通過するとき、抽出圧及び共振用キャビティの特別な構造によって、抽出圧を有するコーヒースラリーは高周波振動の後で十分に泡立てられ、コーヒー出口から流出する、入れるステップと
を含む。

第３のステップにおいて、ガイドプレートが背圧カートリッジの中に埋め込まれたとき、ガイドプレートの外周部は、背圧カートリッジの上部内側の円形壁に合致する。

第３のステップにおいて、下部円形ボスは、ガイドプレートの下部に配置され、コロイドリングの中央円形穴を締め付けてコロイドリングを位置付けるために使用される。背圧カートリッジの下部内側の円形壁と、コロイドリングのコロイドリング外側縁部とは、共に環状空間を構成する。

第２のステップにおいて、抽出圧は、小型コーヒーメーカでは６～８バール、家庭用または卓上マシンでは９～１１バールである。

コーヒーを高い収率で泡立てる装置が、設計され製造される。この装置は圧力制御機構を備え、この圧力制御機構は、圧力制御機構の入口においてガス圧力源に、及び圧力制御機構の出口において水リザーバに接続される。コーヒー設置用キャビティは水リザーバの下方に配置され、背圧共振機構はコーヒー設置用キャビティの下方に配置され、コーヒー出口は、背圧共振機構の下部に配置される。

圧力制御機構にはボタンが設けられ、ボタンが押し下げられると、圧力制御機構は、高圧ガスを抽出圧まで減圧させ、そのガスが水リザーバに入る。次に抽出圧を有する水はコーヒー設置用キャビティに入り、コーヒーと混ぜられて抽出される。抽出圧は、小型コーヒーメーカでは６～８バール、家庭用または卓上マシンでは９～１１バールである。

背圧共振機構はガイドプレートを備え、このガイドプレートは外周に配分されたガイド穴を有し、これらガイド穴は環状空間と連通し、
背圧共振機構は背圧カートリッジをさらに備え、コロイドリングによって押圧される背圧カートリッジのカートリッジ底面を有し、
１つの共振針はカートリッジ底面に配置され、共振溝はコロイドリングが共振針と接触する箇所に配置され、共振溝は共振針上で留められ、共振用キャビティは共振溝と共振針との間に構成され、抽出圧を有するコーヒースラリーが共振用キャビティを通過するとき、抽出圧及び共振用キャビティの特別な構造によって、抽出圧を有するコーヒースラリーは高周波振動の後で十分に泡立てられて、コーヒー出口から流出する。

ガイドプレートが背圧カートリッジの中に埋め込まれたとき、ガイドプレートの外周部は、背圧カートリッジの上部内側の円形壁と合致する。下部円形ボスは、ガイドプレートの下部に配置され、コロイドリングの中央円形穴を締め付けてコロイドリングを位置付けるために使用され、
背圧カートリッジの下部内側の円形壁と、コロイドリングのコロイドリング外側縁部とは、共に環状空間を構成する。

水リザーバの下部には、水リザーバ係止留め具が設けられ、それは背圧共振機構の背圧シェルにおいて背圧係止留め具に留められ、コーヒーバッグはコーヒー設置用キャビティに係止され、
コーヒー設置用キャビティは、設置用キャビティトレイによって支持され、設置用キャビティトレイの下方におけるコーヒースラリー空間は、コーヒースラリー通過穴から流れ落ちるコーヒースラリーを貯蔵する。

出口フィルタスクリーン及び防滴ポートは、コーヒー出口に配置され、コーヒースラリーがスラリー出口から流出し、順次コーヒーカップに流入するのを可能にし、圧力制御機構のカバープレートは、圧力制御機構の頂部に配置され、
背圧カートリッジの封止リングは、背圧カートリッジと背圧シェルとの間に配置され、
ガイドプレートのフィルタスクリーンは、ガイドプレート上に配置される。

ガス圧力源は、二酸化炭素及び高圧蒸気を備える。市場で一般的に使用される、飲料水を加圧するために使用される水ポンプが導入される場合、ガス圧力源、圧力制御機構、及び水リザーバは組み合わされ、それは高い収率で泡立てる装置にも好適である。この時点における構造では、ガス圧力源、圧力制御機構、及び水リザーバは組み合わされており、水ポンプによって加圧され、ポンプによる水はコーヒー設置用キャビティに入る。

ポケットサイズの二酸化炭素ガスタンクは、最も小さい体積を有し、小型コーヒーメーカに好適であり、水ポンプと比較して騒音を発生させない。

加えて、二酸化炭素の使用は、コーヒー豆が焙煎された後に生成される二酸化炭素ガス含有量から、コーヒーのテイストがもたらされるという利点を有する。

本発明は、抽出するコーヒーの水温を要求しないという利点を有し、当然ながら高温水で抽出したコーヒーのテイストは、より良好である。さらに本発明の構造は、占有空間が小さく、任意のサイズのコーヒーメーカに適用することができ、本発明の方法及び構造によって作られたコーヒーは、７０％のコーヒー泡に到達できる。

次に本発明を、添付の図面を参照してさらに説明する。実施形態は、本発明のいかなる限定も意図されない。

本発明による、コーヒーを高い収率で泡立てる方法及び装置における実施形態のうちの１つの、全体形状の概略図である。本発明による、コーヒーを高い収率で泡立てる方法及び装置における実施形態のうちの１つの、全体的な分解組立を、１つの方向から見た概略図である。本発明による、コーヒーを高い収率で泡立てる方法及び装置における実施形態のうちの１つの、全体的な分解組立を、別の方向から見た概略図である。コーヒーが抽出されたときの、本発明によるコーヒーを高い収率で泡立てる方法及び装置の概略図である。泡は７０％よりも多く占め、コーヒースラリー９１はカップ９の底部で小さい割合を占める。泡９２は、カップの上部で大きい割合を占めて浮かぶ。本発明による、コーヒーを高い収率で泡立てる方法及び装置の、圧力カートリッジ４０、コロイドリング４３、ガイドプレート４４、及び共振針４２の分解組立図である。本発明による、コーヒーを高い収率で泡立てる方法及び装置の、組み立てられたコロイドリング４３、ガイドプレート４４、共振針４２、背圧シェル４５、設置用キャビティトレイ４５８、コーヒー設置用キャビティ４５１、及びコーヒースラリー空間４５４の、概略断面図である。本発明による、コーヒーを高い収率で泡立てる方法及び装置の、組み立てられたコロイドリング４３、ガイドプレート４４、共振針４２、背圧シェル４５、設置用キャビティトレイ４５８、コーヒー設置用キャビティ４５１、及びコーヒースラリー空間４５４の、概略断面図であり、さらに詳細に共振用キャビティ４２５を示す。本発明による、コーヒーを高い収率で泡立てる方法及び装置の、コーヒー出口５における第２の実施形態における構造の、概略図である。

次に本発明を、特定の実装形態を参照して説明する。

図１及び図８に示されるように、コーヒーを高い収率で泡立てる方法は、以下のステップを含む。

第１のステップにおいて、まず圧力制御機構２を提供する。この圧力制御機構２は、圧力制御機構２の入口においてガス圧力源１１に、及び圧力制御機構２の出口において水リザーバ３に接続され、抽出用の水は水リザーバ３に包含され、コーヒー設置用キャビティ４５１は水リザーバ３の下方に配置され、コーヒーバッグはコーヒー設置用キャビティ４５１に設置され、背圧共振機構４はコーヒー設置用キャビティ４５１の下方に配置され、コーヒー出口５は背圧共振機構４の下部に配置される。

第２のステップにおいて、ボタン２１を押し下げる。圧力制御機構２は、ガス圧力源１１の高圧ガスを抽出圧まで減圧し、そのガスは水リザーバ３に入り、次に抽出圧を有する水はコーヒー設置用キャビティ４５１に入り、コーヒーと混ぜられて抽出される。

第３のステップにおいて、コーヒースラリーを背圧共振機構４に入れる。初めに到達したコーヒースラリーは、ガイドプレート４４のガイドホール４４３から流れ落ちて環状空間４４４に入り、背圧カートリッジ４０のカートリッジ底面４０１がコロイドリング４３によって押圧された瞬間に、１つの共振針４２はカートリッジ底面４０１に配置かつ設置され、共振溝４３１は、コロイドリング４３が共振針４２と接触する位置に配置され、共振溝４３１は共振針４２上で留められて共振用キャビティ４２５を構成し、抽出圧を有するコーヒースラリーが共振用キャビティ４２５を通過するとき、抽出圧及び共振用キャビティ４２５の特別な構造によって、抽出圧を有するコーヒースラリーは高周波振動の後で十分に泡立てられ、コーヒー出口５から流出する。

第３のステップにおいて、ガイドプレート４４が背圧カートリッジ４０の中に埋め込まれたとき、ガイドプレートの外周部４４２は、背圧カートリッジ４０の上部内側の円形壁４０３に合致する。

第３のステップにおいて、下部円形ボス４４１は、ガイドプレート４４の下部に配置され、コロイドリング４３の中央円形穴を締め付けてコロイドリング４３を位置付けるために使用される。背圧カートリッジ４０の下部内側の円形壁４０２と、コロイドリング４３のコロイドリング外側縁部４３２とは、共に環状空間４４４を構成する。

本発明のさらなる実装方法において、ガス圧力源１１、圧力制御機構２、及び水リザーバ３が組み合わされ、水ポンプによって加圧され、加圧された水はコーヒー設置用キャビティ４５１に入る。

コーヒーを高い収率で泡立てる装置が、設計され製造される。この装置は圧力制御機構２を備え、この圧力制御機構２は、圧力制御機構２の入口においてガス圧力源１１に、及び圧力制御機構２の出口において水リザーバ３に接続される。コーヒー設置用キャビティ４５１は水リザーバ３の下方に配置され、背圧共振機構４はコーヒー設置用キャビティ４５１の下方に配置され、コーヒー出口５は、背圧共振機構４の下部に配置される。

圧力制御機構２にはボタン２１が設けられ、ボタン２１が押し下げられると、圧力制御機構２は、高圧ガスを抽出圧まで減圧させ、そのガスが水リザーバ３に入る。次に抽出圧を有する水はコーヒー設置用キャビティ４５１に入り、コーヒーと混ぜられて抽出される。抽出圧は、小型コーヒーメーカでは６～８バール、家庭用または卓上マシンでは９～１１バールである。

背圧共振機構４はガイドプレート４４を備え、このガイドプレート４４は外周に配分されたガイド穴４４３を有し、これらガイド穴４４３は環状空間４４４と連通する。

背圧共振機構４は背圧カートリッジ４０をさらに備え、コロイドリング４３によって押圧される背圧カートリッジ４０のカートリッジ底面４０１を有する。

１つの共振針４２はカートリッジ底面４０１に配置され、共振溝４３１はコロイドリング４３が共振針４２と接触する箇所に配置され、共振溝４３１は共振針４２上で留められ、共振用キャビティ４２５は共振溝４３１と共振針４２との間に構成され、抽出圧を有するコーヒースラリーが共振用キャビティ４２５を通過するとき、抽出圧及び共振用キャビティ４２５の特別な構造によって、抽出圧を有するコーヒースラリーは、高周波振動の後に十分に泡立てられて、コーヒー出口５から流出する。

ガイドプレート４４が背圧カートリッジ４０の中に埋め込まれたとき、ガイドプレートの外周部４４２は、背圧カートリッジ４０の上部内側の円形壁４０３と合致する。下部円形ボス４４１は、ガイドプレート４４の下部に配置され、コロイドリング４３の中央円形穴を締め付けてコロイドリング４３を位置付けるために使用される。

背圧カートリッジ４０の下部内側の円形壁４０２と、コロイドリング４３のコロイドリング外側縁部４３２とは、共に環状空間４４４を構成する。

水リザーバ３の下部には、水リザーバ係止留め具３５が設けられ、これは背圧共振機構４の背圧シェル４５において、背圧係止留め具４５３に留められ、コーヒーバッグ８はコーヒー設置用キャビティ４５１に係止される。

コーヒー設置用キャビティ４５１は、設置用キャビティトレイ４５８によって支持され、設置用キャビティトレイ４５８の下方におけるコーヒースラリー空間４５４は、コーヒースラリー通過穴４５２から流れ落ちるコーヒースラリーを貯蔵する。

出口フィルタスクリーン５１及び防滴ポート５２は、コーヒー出口５に配置され、コーヒースラリーがスラリー出口４０７から流出し、順次コーヒーカップに流入するのを可能にし、圧力制御機構のカバープレート２１は、圧力制御機構２の頂部に配置される。

背圧カートリッジの封止リング４９１は、背圧カートリッジ４０と背圧シェル４５との間に配置される。

ガイドプレートのフィルタスクリーン４９２は、ガイドプレート４４上に配置される。

本発明のさらなる実装方法において、ガス圧力源１１、圧力制御機構２、及び水リザーバ３が組み合わされ、水ポンプによって加圧され、ポンプによる水はコーヒー設置用キャビティ４５１に入る。

ポケットサイズの二酸化炭素ガスタンクは、最も小さい体積で、小型コーヒーメーカに好適であり、水ポンプと比較して騒音を発生させない。

図４から判るように、本発明を用いて、良好な泡立てを生じさせることができ、異なる出口フィルタスクリーンを用いて、異なるテイストの泡立てられたコーヒーを得ることができる。

図７において、コーヒーバッグ８はコーヒー設置用キャビティ４５１の上に設置され、コーヒースラリーは、共振針４２とコロイドリング４３との間の共振用キャビティ４２５を通過しながら強く振動され、コーヒースラリーを共振させて微細な気泡にして、多量の泡を生成する。本発明に従った１００近くの試験を通して、減圧後の圧力制御機構２における二酸化炭素ガス圧は、約７が最適であることが確認され、共振針４２とコロイドリング４３との間の共振用キャビティ４２５の最適な外形が確認された。本発明によって、コーヒーの泡立て率が、出願者の予想を超えた「量」で変化するという、予想しなかった技術的効果を達成する。

図８において、コーヒー出口５に設けられた第２の出口フィルタスクリーン５４は、ポケット形状である。第２の防滴ポート５３もポケット形状である。

図８に示される第２の実施形態に加え、多くの異なる出口フィルタスクリーン、ならびに防滴ポートの形態が、コーヒー出口５に設けられ得る。それらはここでは詳述しない。

前述は、本発明の単なる好ましい実施形態であり、「発明を実施するための形態」及び出願の範囲における変更を、本発明の教示を考慮して当業者は思いつくであろう。説明を本発明の限定と解釈するべきではない。

Claims

コーヒーを高い収率で泡立てる方法であって、
第１のステップにおいて、圧力制御機構（２）を提供することであって、前記圧力制御機構（２）は、前記圧力制御機構（２）の入口においてガス圧力源（１１）に、及び前記圧力制御機構（２）の出口において水リザーバ（３）に接続され、抽出用の水は前記水リザーバ（３）に包含され、コーヒー設置用キャビティ（４５１）は前記水リザーバ（３）の下方に配置され、コーヒーバッグは前記コーヒー設置用キャビティ（４５１）に設置され、背圧共振機構（４）が前記コーヒー設置用キャビティ（４５１）の下方に配置され、コーヒー出口（５）が前記背圧共振機構（４）の下部に配置される、圧力制御機構（２）を提供すること、
第２のステップにおいて、ボタン（２１）を押し下げることであって、前記圧力制御機構（２）は、前記ガス圧力源（１１）の高圧ガスを抽出圧まで減圧し、前記高圧ガスは前記水リザーバ（３）に入り、次に抽出圧を有する水が前記コーヒー設置用キャビティ（４５１）に入り、コーヒーと混ぜられて抽出される、ボタン（２１）を押し下げること、及び、
第３のステップにおいて、コーヒースラリーを前記背圧共振機構（４）に入れることであって、初めに到達したコーヒースラリーは、ガイドプレート（４４）のガイドホール（４４３）から流れ落ちて環状空間（４４４）に入り、背圧カートリッジ（４０）のカートリッジ底面（４０１）がコロイドリング（４３）によって押圧された瞬間に、１つの共振針（４２）は前記カートリッジ底面（４０１）に配置かつ設置され、共振溝（４３１）は、前記コロイドリング（４３）が前記共振針（４２）と接触する位置に配置され、前記共振溝（４３１）は前記共振針（４２）上で留められて共振用キャビティ（４２５）を構成し、抽出圧を有するコーヒースラリーが前記共振用キャビティ（４２５）を通過するとき、抽出圧及び前記共振溝（４３１）と前記共振針（４２）との間に構成された前記共振用キャビティ（４２５）の特別な構造によって、抽出圧を有するコーヒースラリーは高周波振動の後で十分に泡立てられ、コーヒー出口（５）から流出する、コーヒースラリーを前記背圧共振機構（４）に入れること、
を含むことを特徴とする、方法。
前記第３のステップにおいて、前記ガイドプレート（４４）が前記背圧カートリッジ（４０）の中に埋め込まれたとき、前記ガイドプレートの外周部（４４２）は、前記背圧カートリッジ（４０）の上部内側の円形壁（４０３）に合致することを特徴とする、請求項１に記載のコーヒーを高い収率で泡立てる方法。
前記第３のステップにおいて、下部円形ボス（４４１）が、前記ガイドプレート（４４）の下部に配置されて前記コロイドリング（４３）の中央円形穴を締め付けて、前記コロイドリング（４３）を位置付けるために使用され、前記背圧カートリッジ（４０）の下部内側の円形壁（４０２）と、前記コロイドリング（４３）のコロイドリング外側縁部（４３２）とで、環状空間（４４４）を構成することを特徴とする、請求項１に記載のコーヒーを高い収率で泡立てる方法。