JP2000515031A - コーヒーマシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 異なるコーヒーの種類用のコーヒーマシンは、予熱時間を必要とせず、待機モードではエネルギーを消費しない。このコーヒーマシンは、給水室（１）、ポンプ（５）、水を加熱する連続流加熱器（８）及びコーヒー（１０’）を受けるための抽出室（１０）を本質的に有する。連続流加熱器（８）は低い熱容量を有し、従って短時間に大きい温度変化を実現できる。水の所望の初期温度を得るために制御ループが使用される。連続流加熱器（８）とコーヒー（１０’）間の水経路に沿った非加熱部品（９−１２）は、最低量の熱エネルギーが熱湯から引き出されるように設計されるが、同時に部品は適切な強度を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 コーヒーマシン 本発明は、請求項１の前文に係るコーヒーマシンに関する。 発明の背景 コーヒーマシンは、給水あるいは貯水室、水を加熱するための加熱システム、 コーヒーを受けるための抽出、沸騰あるいは煮沸室、及び給水室から抽出室に水 を供給するための供給手段を有する。従来のコーヒーマシンは、調製されるコー ヒーの種類によって対応するコーヒーマシンが異なる。従って、エスプレッソコ ーヒーマシンでは、水は暖められポンプにより高圧（約１０バール）で抽出室の 中に送られ、コーヒーは細かく挽かれる。モカコーヒーマシンでは、水は垂直導 管を介して蒸気として抽出室内の細かく挽かれたコーヒーに供給される。フィル ター・コーヒーマシンの場合にも、水は垂直導管を介して蒸気として供給される が、再び凝結し熱湯として細かいあるいは挽かれたコーヒーに到達し、次に周囲 圧力の下でゆっくりとフィルターを通過する。 従来のコーヒーマシンの加熱システムは、大きい熱容量を持ち、従って熱的に 緩慢な熱源である堅固な電気加熱ユニットを通常有する。一定の水量が電気加熱 ユニットを通過して流れ特定の熱エネルギーを取り去る時に、電気加熱ユニット の温度が僅かに減少するのみであるから、一方ではこれは長所である。しかし他 方では、温度を所望の値に上げるために、多量の熱エネルギーが電気加熱ユニッ トに供給されねばならないから、大きい熱容量は短所である。スイッチを入れた 後で、従来のコーヒーマシンは最初のコーヒーを調製する前に数分間の予熱時間 を要する。この予熱時間は使用者にとっては煩わしい時間の損失である。 毎回のコーヒーの調製に先だって電気加熱ユニットの再加熱を不要とするため に、コーヒーマシンのスイッチが入っている限り熱エネルギーが供給されている 。従って待機モードでは、コーヒーマシンは常にエネルギーを必要とし、それは 環境に無用に放出される。もしコーヒーマシンが一時的にスイッチを切られてい れば、一回のコーヒー調製のためにも電気加熱ユニットの全体を加熱しなければ な らない、しかもこのために必要とされるエネルギーの一部のみがコーヒーを調製 するために実際に使われる。従って、要約すれば従来のコーヒーマシンは使用者 の時間と電気エネルギーを無駄に使用する。 発明の概要 本発明の課題は、第一に予熱時間を必要とせず、第二に待機モードではエネル ギーを消費しないコーヒーマシンを提供することである。 この課題は、請求の範囲で規定されるように、本発明に係るコーヒーマシンに より解決される。本発明に係るコーヒーマシンの概念は、急速に反応する加熱手 段を用いてコーヒーまでの経路上で最低量の熱エネルギーを熱湯から取り出すこ とに基づいている。表１は本発明に係る加熱手段と従来のコーヒーマシンの加熱 手段との比較を示す。 表１ 本発明に係るコーヒーマシンは多用途であり、すなわち異なるコーヒーの種類 を調製することが可能である。これは、水経路に沿って使用される部品は機械的 強度に関して「最悪の場合」に備えて、すなわちエスプレッソ調製のための高圧 に備えて設計されなくてはならないことを意味する。使用部品は機械的及び熱的 特性に関して最適化されねばならず、相矛盾した基準についての妥協できるよう な組み合わせが考慮されなければならない。 本発明のコーヒーマシンの利点は、とりわけ次の特徴の組み合わせにより実現 される。堅固な電気加熱ユニットの代わりに小さい熱容量の連続流加熱器（cont inuous flow heater）が使用される。所望の初期水温（water starting tempera ture）を得るために制御ループが使用される。水経路に沿う非加熱部品（unheat ed parts）の材料及び設計は、水の超過圧に耐えることが可能であり同時に可能 な最低の熱エネルギーを前記の水から取り去るように設計される。詳しくは、前 記非加熱部品は熱容量が低く、また水に対して低い熱移動係数を有し、同時に適 切な強度を有しなくてはならない。 本発明に係るコーヒーマシンは、添付図面を参照してさらに詳細に説明される 。 図面の簡単な説明 図１は、コーヒーマシン全体の概略断面図である。 図２は、構造を明確に示すために層形状で展開して示した連続流加熱器の斜視 図である。 図３は、調整システムを有する連続流加熱器及びポンプを示す概略図である。 図４は、抽出室全体とそのロッキング機構の断面図である。 図５は、コーヒーマシンの外観図である。 図６及び７は、異なる寸法の２つのカップを有する支持格子全体の断面図であ る。 好ましい実施形態の詳細な説明 図１は、本発明の好適な実施形態に係るコーヒーマシンを示す概略全体図であ る。給水室１は、コーヒーマシンの「頭部」２の上に搭載されている。給水室は 透明な材料で作ることができ、使用者が常に水位を見て、しかるべき時に水を注 ぎ足すことができる長所を有する。給水室１は、使用者が取り外して洗うことが できる。給水室はその上に自由に置かれ、ねじ山で回して、又は蝶番で固定でき る蓋３を有する。 水は給水室１から、例えばコーヒーマシンの「首」６に位置するポンプ５へホ ースあるいは管４により送られる。水はホースあるいは管７を介して連続流加熱 器８に、また連続流加熱器８を通過してポンプ５により送出される。連続流加熱 器において水は、所望の温度である９０℃以上に加熱されるか、あるいは蒸発さ せられる。連続流加熱器は例えば、電気加熱システムを設けた多層の管の形を成 している。ポンプ５及び連続流加熱器８の詳細は、図２及び図３に関連して以下 に説明される。 例えばステンレス鋼製の接続管９は連続流加熱器８を抽出室１０に接続する。 水が接続管９内で摂氏数度位冷却されることは不可避である。抽出室１０はコー ヒー１０’を収容し、そこへ熱湯あるいは蒸気が圧入される。抽出室１０は、抽 出室ベース１１及び抽出室の蓋１２を本質的に有する。抽出室ベース１１は、ハ ０ンドル１４を有するホルダー１３に挿入される。ホルダー１３はコーヒーマシ ンの中に使用者により滑り込まされ、ロッキング(locking)機構１５でコーヒー マシンに固定され、同時に抽出室１０はロックされる。抽出室１０及びロッキン グ機構１５の細部は、第４図に対応して以下に詳細に説明される。 調製された熱いコーヒーはカップ１７の中に抽出室１０から注ぎ口１６を介し て流れ出る。カップ１７は支持格子１８の上に置かれ、支持格子１８は入れ子１ ９’の上に置かれ、入れ子１９’はベース１９の中に置かれる。コーヒーマシン の安定性を改善するために、ベース１９は例えば亜鉛鋳造あるいは鉛の部品２０ により重く作ることができる。コーヒーマシンに主電圧を供給するためのケーブ ル２２の入口２１は、ベース１９に置かれることが望ましい。 表２は、温度条件及び圧力条件が異なる４つの部分の連続としての水経路を示 す。与えられた数値はエスプレッソ調製の場合における近似的なものであって、 他のコーヒーの種類の場合には変更することができる。 図２は、本発明に係るコーヒーマシンにおいて好適に使用できる連続流加熱器 ８の内部構造を示す。従来の堅固な電気加熱ユニットと比較して、このような連 続流加熱器８は急速な温度変化が可能である長所を有する。従ってこのような連 続流加熱器８は、予熱及び待機モードでのエネルギーを必要としない。好適な実 施形態において、連続流加熱器８はその中を水が流れ、例えばアルミニウム、ス テンレス鋼あるいは高耐熱性プラスチックから作られる内部導管２３を有する。 内部導管２３の周りには、電気的絶縁性の耐熱性材料、例えば高耐熱性プラスチ ックで作られた内部断熱層２４−２６が配置される。内部断熱層２４−２６の周 囲には、高インピーダンス金属合金、例えばニッケル・クロム合金から作られた フィラメント２７が巻き付けられている。フィラメント２７の周りには、例えば 高耐熱性プラスチック製の少なくとも１つの外部断熱層２８−３０が置かれる。 表２ 連続流加熱器８は本発明のコーヒーマシンの加熱システムの主な構成要素であ り、全体の加熱システムを第３図に示す。第３図は連続流加熱器８の内部構造の フィラメント２７を示し、フィラメント２７はコイルばねの形が望ましく浮動状 態で搭載されている。連続流加熱器８の入口には管７を有するポンプ５が設けら れており、その出口には接続管９が設けられている。ポンプ５は望ましくは動き やすいあるいは垂れ下がった方法で吊るされ、例えばダイヤフラムポンプと同じ ように動作中は振動する。振動は連続流加熱器８に伝達される。このようにして 連続流加熱器８に加えられた加速度は、その内部導管２３への湯あか付着（limi ng）を防止又は低減し、あるいは管内壁からの湯あか剥離（lime detachment） を助長する。 連続流加熱器８は制御ループを具備することが望ましく、それによりコーヒー 調製の時に水が加熱装置を所望の温度で送り出されることが保証される。この目 的のために、連続流加熱器８の終わりに水温Ｔを測る温度検出器３１が設けられ る。測定された温度Ｔは望ましくはポンプ５の出力Ｐ_Pに対して、従って水流Ｆ に対して制御量(controlled variable）である。もう１つの変形においては、温 度Ｔはフィラメント２７中の加熱電力（あるいは加熱容量）Ｐ_Hに対して制御量 である。第三の変形においては、ポンプ出力（あるいはポンプ能力）Ｐ_P及び加 熱電力 Ｐ_Hは同時に調節される。調整あるいは制御の目的に、望ましくはポンプ５の付 近に取り付けられたマイクロプロセッサ３２の使用が望ましい。マイクロプロセ ッサ３２の代わりに、より簡単な電子回路が調節の目的で使用できる。 温度検出器３１及びマイクロプロセッサ３２は、連続流加熱器８の湯あか付着 を使用者に警告するためにも必要である。連続流加熱器の内部導管壁に付着する 可能性のある湯あか層は断熱材として働き、一定の加熱電力Ｐ_Hで所定の水量を 加熱するために必要とされる時間ｔを増加させる。従って、管又はパイプの湯あ か付着に関する結論は、加熱電力Ｐ_H、ポンプ出力Ｐ_P及び加熱時間ｔに基づいて 得ることができる。各コーヒーの調製に対して、マイクロプロセッサは管の湯あ か付着が臨界値を超えていないかを調べる。もし臨界値を超えていれば、音響的 及び／又は光学的信号により使用者は警告を受ける。このような警告の後に、使 用者は適切な湯あか除去対策（deliming measures）を採ることができる。 抽出温度はコーヒーの味に非常にデリケートな影響を及ぼす。本発明が達成し た時間とエネルギーの節約にもかかわらず、コーヒーの品質は常に高くなければ ならないし、また連続流加熱器８とコーヒー１０の間の水の経路に沿う非加熱部 品９−１２が冷たいかあるいは以前の抽出動作によりすでに熱いかに依存しては ならない。従って、最低の熱エネルギーのみが連続流加熱器８とコーヒー１０’ の間の熱湯から抽出されなくてはならない。この目的のためには、２つの必要条 件が満たされなくてはならない。第一に、水経路に沿った非加熱部品９−１２は 低い熱容量、すなわち低い比熱容量及び低い質量を持つ必要がある。第二に、非 加熱部品９−１２は水に対して低い熱移動係数、すなわち、低い熱伝達係数及び ／又は低い熱伝導率を持つ必要がある。しかし、同時に非加熱部品９−１２はエ スプレッソ調製で生じるような約１０バール（bar）の熱湯の超過圧に耐えられ なければならない。これらの部品９−１２の材料及び設計は、熱的、機械的な部 分的には対立する基準に対して最適化されなくてはならない。例示した実施形態 は、最適化課題に対する良い解決を提供する。接続管９は短かく機械的に強固で ある。抽出室１０のベース１１及び蓋１２は、断熱材料、例えば空洞セラミック あるいは空洞磁器あるいは断熱性合成樹脂のような高度に多孔質のセラミック材 料で作られおり、質量あるいは重量は可能なかぎり少なくされている。 抽出室１０のロッキング機構１５及び抽出室それ自体は第４図により説明され る。従来のコーヒーマシンでは抽出室ホルダーは固定されており、差込締結（ba yonet fastening）あるいは止め金（catch）によりコーヒーマシンに同時にロッ クされる。しかし本発明によるコーヒーマシンでは、抽出室１０はホルダー１３ に組み込まれており、使用者は片手でハンドル１４をつかみ引き出しのようにコ ーヒーマシンの中へ押し入れる。ホルダー１３はプラスチックで作ることができ る。使用者は他方の手を使って、第５図に示すように、コーヒーマシンケーシン グの外側に取り付けられたレバー３３によりロッキング機構を作動する。レバー ３３の回転動作は偏心機構３４に伝達され、抽出室の蓋１２を下方へ動かして抽 出室１０をロックする。レバー３３を反対方向に動かすことにより、抽出室の蓋 １２は持ち上げられ抽出室１０が開かれ、その結果ホルダー１３を取り除きコー ヒー１０’を取り替えることができる。 水出口はレバー３３あるいは抽出室の蓋１２の動きによっても制御される。抽 出室の蓋１２が下部位置にある時のみ、すなわち抽出室１０が閉じた状態で、熱 湯は抽出室に、またそこからコーヒーカップ１７の中に流れ込む。しかし、もし 抽出室の蓋１２が上部位置にあり抽出室１０が開いていれば、熱湯あるいは必要 に応じて蒸気が蒸気管３５を介してコーヒーマシンの外へ流れ出る。蒸気管３５ からの熱湯は、例えばお茶を入れるために、また蒸気は例えばミルクを加熱する ために使用できる。 ２つの経路の１つのためのスイッチポイント位置（switch point position） は、接続管９の入口にある。接続管９は管ケーシング３６の中にあり、ケーシン グ３６は２つのシーリング・リング３７、３８で封止されていて、抽出室の蓋１ ２と共に移動される。上部位置では上部シーリング・リング３７は水の入口３９ の上にあり、接続管９の中に熱湯あるいは蒸気が流れ込むのを防止し、その結果 、熱湯あるいは蒸気は蒸気管３５の入口４０に流れ込む。下部位置では、上部シ ーリング・リング３７は水の入口３９の下にあり、熱湯は接続管９の入口４１に 流れ込む。 所望のコーヒーの種類を選択するために、タイプ・スイッチ４２が本発明に係 るコーヒーマシンに取り付けられている。タイプ・スイッチ４２は「エスプレッ ソ」、「モカ」、「フィルター・コーヒー」、「カプチーノ」あるいは他の位置 もしくは設定を有する。タイプ・スイッチ４２によってマイクロプロセッサ３２ の異なるプログラムが選択され、このプログラムがそれぞれの場合について所望 の水温Ｔを設定し、ポンプ能力Ｐ_Pを修正する。 異なるコーヒーの種類に対して異なる抽出室ベース１１があって、ホルダー１ ３の中にモジュール形式で挿入できる。エスプレッソ又はモカコーヒー用の抽出 室ベース１１は、スクリーン状の断熱材料で作られた打ち抜き板（perforated p late）である。フィルター・コーヒーを作るためには、抽出室ベース１１はフィ ルターを受けることができ、対応する注ぎ口を持っていなければならない。コー ヒー１０’は抽出室の中に所望の形式で、適当な容器例えば袋にアンパック又は パックされて充填される。 ホルダー１３、レバー３３及びタイプ・スイッチ４２とは別に、本発明のコー ヒーマシンのみが一個の制御部材すなわちマスター・スイッチ４３を有する。マ スター・スイッチ４３は、例えば「蒸気」、「オフ」、及び「コーヒー」と呼ば れる３つの位置を有し２つの機能を結合する。第一には、全体のコーヒーマシン を動作−非動作状態にするスイッチである。「オフ」位置ではコーヒーマシンの スイッチは切断され、従来のコーヒーマシンにおける待機モードとは異なりエネ ルギーを消費しない。「オフ」から「コーヒー」に切り替えてコーヒーを流れ始 めさせ、次に「コーヒー」から「オフ」に切り替えて流れを停止することにより 、使用者は流れ出るコーヒーの量を決定する。蒸気の量に対しても同様である。 第二に、マスター・スイッチは蒸気管３５から流れ出る媒体のためのサーモスタ ットである。レバー３３が上部位置にある時、マスター・スイッチが「蒸気」位 置ならば蒸気管３５から蒸気が流れ出る、しかしマスター・スイッチが「コーヒ ー」位置であれば熱湯が流れ出る。さらに、マスター・スイッチが「蒸気」位置 であれば、レバー３３が下部位置にある時、水の流入は機械的に阻止される。表 ３はレバー及びマスター・スイッチの起こりうるすべての位置の作用を要約する 。本発明に係るコーヒーマシンは、必要に応じて自動的にコーヒーの量を調節す る装置をさらに具備することができる。 コーヒーカップ１７がその上に置かれる支持格子１８は、入れ子１９’の中に 戻し入れることができるように設計されている。従って、注ぎ口１６と格子１８ の間の２つの異なる間隔は調節可能であり、高さが非常に異なるコーヒーカップ １７、１７’をコーヒーマシンの下に置くことを可能にする。注ぎ口１８とコー ヒーカップ１７の間の距離はあまり大きくてはならず、そうでないと泡がコーヒ ーの上にできない。第６図は持ち上げられた位置の支持格子１８上の小さいコー ヒーカップ１７を示し、第７図は下げた位置の格子１８上の大きいコーヒーカッ プ１７’を示す。 表３ 要約すれば、本発明に係るコーヒーマシンは本質的に給水室１、ポンプ５、水 を加熱する連続流加熱器８及びコーヒー１０’を受けるための抽出室１０を有す る。連続流加熱器８は低い熱容量を有する。本発明のコーヒーマシンは、連続流 加熱器８の終端に、あるいは前記加熱装置と抽出室１０の間に少なくとも１つの 温度検出器３１を具備し、また制御ループを具備する。制御ループの制御量は、 連続流加熱器の終端における水温Ｔである。機械的及び熱的特性に関しては、連 続流加熱器とコーヒー１０’の間の水の経路に沿った非加熱部品９−１２は、シ ステム内で生じる超過圧及び低い熱容量、また水に関する低熱移動係数に対して 適切な強度を有するような方法で最適化される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成９年１２月１１日（１９９７．１２．１１） 【補正内容】 ２．水の経路に沿った１つ以上の前記非加熱部品（９−１２）は、断熱材料で 作られていることを特徴とする請求項１に記載のコーヒーマシン。 ３．前記連続流加熱器（８）は、前記フィラメントの周囲に配置された少なく とも１つの外部断熱層（２８−３０）を有することを特徴とする請求項１又は２ に記載のコーヒーマシン。 ４．前記連続流加熱器（８）の内部導菅（２３）は、アルミニウム、ステンレ ス鋼あるいは高耐熱性プラスチックで作られ、前記断熱層（２４−２６、２８− ３０）は高耐熱性プラスチックで作られ、前記フィラメント（２７）は高インピ ーダンス金属合金で作られていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項 に記載のコーヒーマシン。 ５．管の内部に湯あかが堆積するのを避けるために、前記連続流加熱器（８） は浮動状態で搭載され、前記ポンプ（５）は動きやすいあるいは垂れ下がった状 態で吊るされ動作中は振動し、前記連続流加熱器及びポンプは、前記連続流加熱 器がポンプによって振動されるように接続されていることを特徴とする請求項１ 〜４のいずれか１項に記載のコーヒーマシン。 ６．前記コーヒーマシンは、前記ポンプ（５）のポンプ出力（Ｐ_P）、前記連 続流加熱器（８）の加熱電力（Ｐ_H）及び加熱時間（ｔ）を監視し制御するため のマイクロプロセッサ（３２）を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれ か１項に記載のコーヒーマシン。 ７．各コーヒーの調製に対して、前記マイクロプロセッサ（３２）は、前記ポ ンプ（５）のポンプ出力（Ｐ_P）、前記連続流加熱器（８）の加熱電力（Ｐ_H）及 び加熱時間（ｔ）から前記連続流加熱器（８）の前記内部導管（２３）の湯あか 付着の程度を計算し、もし湯あか付着が一定の臨界値を超えていれば、音響的及 び／又は光学的警告信号を発することを特徴とする請求項６に記載のコーヒーマ シン。 ８．前記抽出室（１０）は、本質的に抽出室ベース（１１）及び抽出室の蓋（ １２）を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のコーヒー マシン。 ９．異なる種類のコーヒーを調製するために、異なる抽出室ベース（１１）を モジュール式で使用者によりホルダー（１３）内に挿入することができ、前記ホ ルダー（１３）はコーヒーマシンの中に滑り込ませることができることを特徴と する請求項８項に記載のコーヒーマシン。 １０．前記コーヒーマシンは、前記抽出室のロッキング手段（１５）として、 使用者により動かされるレバー（３３）と、このレバーに接続された偏心機構（ ３４）と、この偏心機構によって上下に動かすことができ、そのベース（１１） がコーヒーマシンの中に滑り込まされた時に、前記抽出室（１０）をロックする 前記抽出室の蓋（１２）を有することを特徴とする請求項８又は９に記載のコー ヒーマシン。 １１．前記レバー（３３）は、前記抽出室（１０）が開いていれば蒸気あるい は熱湯を蒸気管（３５）へ通過させ、前記抽出室が閉じていれば熱湯をコーヒー （１０'）へ通過させるように、水の入口を同時に制御することを特徴とする請 求項１０に記載のコーヒーマシン。 １２．２つの経路の１つのためのスイッチポイント位置は、管ケーシング（３ ６）の中にある接続管の入口にあり、２つのシーリング・リング（３７、３８） により管ケーシング（３６）に対して封止されており、前記抽出室（１０）が開 いている時には上部シーリング・リング（３７）は水の入口（３９）の上にあり 、前記接続管（９）の中に熱湯あるいは蒸気が流れ込むのを防止して熱湯あるい は蒸気は蒸気管（３５）の入口（４０）に流れ込むことができ、また前記抽出室 がじている時には上部シーリング・リングは水の入口の下にあり、熱湯は接続管 の入口（４１）に流れ込むことができるように、前記管ケーシング（３６）は、 前記抽出室の蓋（１２）と連携して移動可能であることを特徴とする請求項１１ 項に記載のコーヒーマシン。 １３．前記コーヒーマシンは、一方ではコーヒーマシンの動作をオンオフする スイッチであり、他方では蒸気管（３５）から流れ出る媒体に対してのサーモス タットであるマスター・スイッチ（４３）を有することを特徴とする請求項１１ 又は１２に記載のコーヒーマシン。 １４．「オフ」位置においてコーヒーマシンは切断され、注ぎ口（１６）から のコーヒーの流れあるいは蒸気管（３５）からの熱湯の流れは「オフ」から「コ ーヒー」に切り替えることにより開始され、「コーヒー」から「オフ」に切り替 えることにより再び停止することができ、前記蒸気管を通過する蒸気の流出は「 オフ」から「蒸気」に切り替えることにより開始され、「蒸気」から「オフ」に 切り替えることにより再び停止することができるように、マスター・スイッチ（ ４３）は、例えば「蒸気」、「オフ」及び「コーヒー」と呼ばれる３つの位置を有 することを特徴とする請求項１３に記載のコーヒーマシン。 １５．前記給水室（１）は、コーヒーマシンの最上部に見えるように取り付け られ、透明な材料で作られ、使用者により取り外すことができ、また蓋（３）を 有することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載のコーヒーマシン 。 １６．前記コーヒーマシンは、安定性を改善するために錘をつけたベース（１ ９）を有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載のコーヒー マシン。 １７．前記コーヒーマシンは、前記注ぎ口（１６）の下に前記ベース（１９） の中に挿入された支持格子（１８）を有し、その上にコーヒーカップ（１７、１ ７'）を置くことができ、前記注ぎ口と前記格子の間に２つの異なる間隔の設定 を可能にするために、支持格子は裏返しできるように設計されていることを特徴 とする請求項１６に記載のコーヒーマシン。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年３月９日（１９９８．３．９） 【補正内容】 ユニットを通過して流れ特定の熱エネルギーを取り去る時に、電気加熱ユニッ トの温度が僅かに減少するのみであるから、一方ではこれは長所である。しかし 他方では、温度を所望の値に上げるために、多量の熱エネルギーが電気加熱ユニ ットに供給されねばならないから、大きい熱容量は短所である。スイッチを入れ た後で、従来のコーヒーマシンは最初のコーヒーを調製する前に数分間の予熱時 間を要する。この予熱時間は使用者にとっては煩わしい時間の損失である。 毎回のコーヒーの調製に先だって電気加熱ユニットの再加熱を不要とするため に、コーヒーマシンのスイッチが入っている限り熱エネルギーが供給されている 。従って待機モードでは、コーヒーマシンは常にエネルギーを必要とし、それは 環境に無用に放出される。もしコーヒーマシンが一時的にスイッチを切られてい れば、一回のコーヒー調製のためにも電気加熱ユニットの全体を加熱しなければ ならない、しかもこのために必要とされるエネルギーの一部のみがコーヒーを調 製するために実際に使われる。従って、要約すれば従来のコーヒーマシンは、使 用者の時間と電気エネルギーを無駄に使用する。 コーヒーマシン用の高速電気水加熱器は、米国特許第１，６３１，７５３号で 提案されている。この水加熱器は、螺旋形に巻き付けられた３個の同軸状に自在 短縮された銅管を有し、それを介して加熱されるべき水が次々に流れる。中央の 管の周囲には電気的抵抗加熱手段が巻き付けられている。管と抵抗加熱手段はア スベストリボンにより互いに断熱されている。この特別な装置によって、中央の 管の中の水は抵抗加熱手段により直接加熱され、外側及び内側の管の水は熱輻射 により間接的に加熱される。次いで、加熱された水はコーヒーを収容している抽 出室に供給される。この水加熱器は、堅固な電気加熱ブロックより疑いなく高速 である。しかし、この水加熱器は、厚い銅管とアスベスト断熱材の結果として、 なお依然として熱的に緩慢である。アスベスト断熱材を介して銅管を加熱し、熱 エネルギーが水に到達するには比較的長い時間を要する。 米国特許第５，２６２，６２１号は、誘導加熱システム及び電子的監視制御シ ステムにより長い加熱時間の課題を解決している。そこで説明されている水加熱 装置は、電磁コイルにより囲まれた金属管を使用している。金属管の中を水が流 れると、交流電圧がコイルに印加される。電磁誘導により金属管は加熱され、熱 伝導により中を流れる水が加熱される。交流電圧の周波数は、電子的監視制御シ ステムにより水の出口温度の関数として設定される。 発明の概要 本発明の課題は、第１に予熱時間を必要とせず、第２に待機モードではエネル ギーを消費しないコーヒーマシンを提供することである。 この課題は、請求の範囲で規定されるように、本発明に係るコーヒーマシンに より解決される。本発明に係るコーヒーマシンの概念は、急速に反応する加熱手 １．給水室（１）、ポンプ（５）及びコーヒー（１０'）を受けるための抽出 室（１０）を有するコーヒーマシンであって、水を加熱するための連続流加熱器 （８）を有し、この連続流加熱器（８）は、その中を水が流れる内部導管（２３ ）と、この内部導管（２３）の周囲に配置された少なくとも１つの内部断熱層（ ２４−２６）と、前記内部断熱層（２４−２６）の少なくとも１つの周囲に巻き 付けられたフィラメント（２７）とを有し、これにより前記連続流加熱器（８） は低い熱容量を有し、前記コーヒーマシンは、前記連続流加熱器（８）の終端あ るいは前記連続流加熱器（８）と前記抽出室（１０）との間に少なくとも１つの 温度検出器（３１）を有し、その制御量が前記連続流加熱器（８）の終端におけ る水温（Ｔ）である制御ループを有し、前記連続流加熱器（８）とコーヒー（１ ０'）との間の水の経路に沿った非加熱部品（９−１２）を有し、この非加熱部 品（９−１２）は、システム内で生じる１０バールの圧力に対して十分な強度を 有すると共に、高多孔質セラミック材料、プラスチック又は鉄合金から作られ、 低い熱容量を有し水に関して低熱移動係数を有することを特徴とするコーヒーマ シン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．給水室（１）、ポンプ（５）及びコーヒー（１０’）を受けるための抽出 室（１０）を有するコーヒーマシンであって、水を加熱するための低い熱容量を 持つ連続流加熱器（８）を有し、前記連続流加熱器（８）の終端あるいは前記連 続流加熱器（８）と前記抽出室（１０）との間に少なくとも１つの温度検出器（ ３１）を有し、その制御量が前記連続流加熱器（８）の終端における水温（Ｔ） である制御ループを有し、機械的及び熱的特性に関して前記連続流加熱器（８） とコーヒー（１０’）との間の水の経路に沿った非加熱部品（９−１２）は、シ ステム内で生じる超過圧に対して適切な強度及び低い熱容量を有すると共に、水 に関して低熱移動係数を有するように最適化されていることを特徴とするコーヒ ーマシン。 ２．水の経路に沿った１つ以上の非加熱部品（９−１２）は、断熱材料で作ら れていることを特徴とする請求項１に記載のコーヒーマシン。 ３．水の経路に沿った１つ以上の非加熱部品（９−１２）が高多孔質のセラミ ック材料、高多孔質のプラスチックあるいはプラスチックで作られていることを 特徴とする請求項２に記載のコーヒーマシン。 ４．前記連続流加熱器は、その中を水が流れることができる内部導管２３と、 内部導管の周囲に置かれた少なくとも１つの内部断熱層（２４−２６）と、この 内部断熱層の周囲に巻き付けられたフィラメント（２７）と、このフィラメント の周囲に置かれた少なくとも１つの外部断熱層（２８−３０）とを有することを 特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコーヒーマシン。 ５．前記連続流加熱器（８）の前記内部導管（２３）は、アルミニウム、ステ ンレス鋼あるいは高耐熱性プラスチックで作られ、前記断熱層（２４−２６、２ ８−３０）は高耐熱性プラスチックで作られ、フィラメント（２７）は高インピ ーダンス金属合金で作られていることを特徴とする請求項４項に記載のコーヒー マシン。 ６．管の内部に湯あかが堆積を避けるために、前記連続流加熱器（８）は浮動 状態で搭載され、前記ポンプ（５）は動きやすいあるいは垂れ下がった状態で吊 るされ動作中は振動し、前記連続流加熱器及び前記ポンプは、前記連続流加熱器 が前記ポンプによって振動されるように接続されていることを特徴とする請求項 ４又は５に記載のコーヒーマシン。 ７．前記コーヒーマシンは、前記ポンプ（５）のポンプ出力（Ｐ_P）、前記連 続流加熱器（８）の加熱電力（Ｐ_H）及び加熱時間（ｔ）を監視し制御するため のマイクロプロセッサ（３２）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれ か１項に記載のコーヒーマシン。 ８．各コーヒーの調製プロセスに対して、前記マイクロプロセッサ（３２）は 、前記ポンプ（５）のポンプ出力（Ｐ_P）、前記連続流加熱器（８）の加熱電力 （Ｐ_H）及び加熱時間（ｔ）から前記連続流加熱器（８）の内部導管（２３）の 湯あか付着の程度を計算し、もし湯あか付着が所定の臨界値を超えていれば、音 響的及び／又は光学的警告信号を発することを特徴とする請求項７に記載のコー ヒーマシン。 ９．前記抽出室（１０）は、本質的に抽出室ベース（１１）及び抽出室の蓋（ １２）を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のコーヒー マシン。 １０．異なる種類のコーヒーを調製するために、異なる抽出室ベースがモジュ ール式で使用者によりホルダー（１３）内に挿入することができ、前記ホルダー はコーヒーマシンの中に滑動可能であることを特徴とする請求項９に記載のコー ヒーマシン。 １１．前記コーヒーマシンは、前記抽出室のロッキング手段（１５）として使 用者により動かされるレバー（３３）と、このレバーに接続された偏心機構（３ ４）と、この偏心機構によって上下に動かすことができ、そのベース（１１）が コーヒーマシンの中に滑り込まされる時に、前記抽出室（１０）をロックする抽 出室の蓋（１２）とを有することを特徴とする請求項９又は１０に記載のコーヒ ーマシン。 １２．前記抽出室（１０）が開いていれば蒸気あるいは熱湯を蒸気管（３５） へ通過させ、前記抽出室が閉じていれば熱湯をコーヒー（１０’）へ通過させる ように、前記レバー（３３）は、水の出口を同時に制御することを特徴とする請 求項１１に記載のコーヒーマシン。 １３．２つの経路の１つのためのスイッチポイント位置は、管ケーシング（３ ６）の中にある接続管の入口にあり、２つのシーリング・リング（３７、３８） により管ケーシング（３６）に対して封止されており、前記抽出室（１０）が開 いている時には上部シーリング・リング（３７）は水の入口（３９）の上にあり 、前記接続管（９）の中に熱湯あるいは蒸気が流れ込むのを防止して熱湯あるい は蒸気は蒸気管（３５）の入口（４０）に流れ込むことができ、また抽出室が閉 じている時には上部シーリング・リングは水の入口の下にあり、熱湯は接続管の 入口（４１）に流れ込むことができるように、前記管ケーシング（３６）は、前 記抽出室の蓋（１２）と共に移動可能であることを特徴とする請求項１２項に記 載のコーヒーマシン。 １４．前記コーヒーマシンは、一方ではコーヒーマシンの動作をオンオフする スイッチであり、他方では蒸気管（３５）から流れ出る媒体に対しての温度調整 器あるいはサーモスタットであるマスター・スイッチ（４３）を有することを特 徴とする請求項１２又は１３に記載のコーヒーマシン。 １５．「オフ」位置においてコーヒーマシンは切断され、注ぎ口（１６）から のコーヒーの流れあるいは蒸気管（３５）からの熱湯の流れは「オフ」から「コ ーヒー」に切り替えることにより開始され、「コーヒー」から「オフ」に切り替 えることにより再び停止することができ、前記蒸気管からの蒸気の流出は「オフ 」から「蒸気」に切り替えることにより開始され、「蒸気」から「オフ」に切り 替えることにより再び停止することができるように、マスター・スイッチ（４３ ）は、例えば「蒸気」、「オフ」及び「コーヒー」と呼ばれる３つの位置を有す ることを特徴とする請求項１４に記載のコーヒーマシン。 １６．給水室（１）は、コーヒーマシンの最上部に見えるように取り付けられ 、透明な材料で作られ、使用者により取り外すことができ、また蓋（３）を有す ることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載のコーヒーマシン。 １７．前記コーヒーマシンは、安定性を改善するために錘をつけたベース（１ ９）を有することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載のコーヒー マシン。 １８．前記コーヒーマシンは、前記注ぎ口（１６）の下に前記ベース（１９） の中に挿入された支持格子（１８）を有し、その上にコーヒーカップ（１７、１ ７’）を置くことができ、前記注ぎ口と前記格子の間に２つの異なる間隔の設定 を可能にするために、支持格子は裏返しできるように設計されていることを特徴 とする請求項１７に記載のコーヒーマシン。