JP2008023343A - 独立したヒーター付の供給器を備えるコーヒー供給機 - Google Patents

Abstract

【課題】コーヒーの質を下げずに、起動と校正の操作のために長時間待つことなく、同一の機械で異なったタイプのコーヒーをいれることができるようにする。
【解決手段】供給ユニット１３がボイラー１７とは独立した加熱器１４を備えるコーヒー供給機であって、供給ユニット１３に水を送る冷水配管７及び温水配管８を開閉する弁２０、２１と、供給ユニット１３に配置された温度センサー１５と、弁２０、２１、温度センサー１５、及び加熱器１４に接続され、異なったタイプのコーヒーをいれることができるようにする制御手段２３とを備えるコーヒー供給機を提供する。本発明は、コーヒーをいれる方法にも関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、独立したヒーター付の供給器を備えるコーヒー供給機に関し、コーヒーをいれる方法に関する。

コーヒー（飲料）は、広範に普及し、人気がある。実際、今日では、混合の段階から抽出の段階（抽出の温度と時間、使用する水の量など）まで、様々に異なる多数の種類を利用することができる。

自動コーヒー抽出は、多数の開発の対象であった。それらは、水を所望の時間に理想的な温度で、所望の圧力と必要な量でいつでも確実に利用できるようにする方向におおむね向けられていた。

最近の開発の大部分は、特許文献１の出願に示された機械を含むことができる。この機械は供給器を供え、供給器は、サーモサイホン循環を制御する手段によってボイラーに接続され、地中海タイプ（挽いた混合コーヒーに約３０秒間、約９８℃の温水を１５から２５ｍｌ通すことによって得られる）のコーヒーを供給するためと、北ヨーロッパで広く普及しているカフェクレム（挽いたコーヒーに約２０秒間、約９０℃の温水を１００から１２０ｍｌ通したライトブレンドから得られる）を供給するために制御することができる。

EP1074210

しかし、一つのコーヒーのタイプからもう一方のコーヒーのタイプに変更することは、制御弁を校正するために行われる時間のかかる複雑な操作を必要とし、この操作は、時間がかかるために、バーやその他の人の集まる場所で一日の機械使用時間の間に行うことは不可能であった。

現在、機械は非常に多くの機能を有し、これらの増加する機能は電子制御され、オペレーターに、増加する異なったサービスや飲料に対して随時対応するプログラムを使用できるようにしている。

エスプレッソコーヒーの世界的な利用の増加は、コーヒーの種類と質に対する要求を増加させた。

したがって、本発明の課題は、従来のコーヒー供給機よりも大きなフレキシビリティを有するコーヒー供給機を提供し、コーヒーの質を下げずに、起動と校正の操作のために長時間待つことなく、同一の機械で異なったタイプのコーヒーをいれることができるようにすることである。

フレキシビリティを大きくするために、出願人は、注文されたコーヒーのタイプによらず、それぞれに常に正しい湯温を確保する、温水の供給を制御するシステムを開発した。

本発明により、この課題は、請求項１のコーヒー供給機によって解決され、請求項７のコーヒーを製造する方法によって解決される。

本発明の特徴と利益は、以下の、図面を参照した限定のない実施例により明確に示される、実施形態の詳細な説明から明らかになり、図には、本発明の実施形態によるコーヒー供給機の水循環回路及び制御回路が示されている。

図はカップを示し、カップにはホットコーヒーが抽出ユニット５の注入口から注がれ、抽出ユニット５は供給ユニット１３に公知の方法で固定されている。

このコーヒー供給機は、内部に、水循環回路１を備え、水循環回路１は、水循環回路１を適切な水供給源、例えば水本管、に接続する入口手段２を備え、水本管は、普通、低温（２℃から２０℃）である。

このコーヒー供給機は、電気エネルギー用の接続端子と、普通、少なくとも１台のポンプ３とを更に備え、ポンプは、水循環回路１の上流で、入口手段２の直近に配置される。

このコーヒー供給機は、水循環回路１の入口手段２に関して反対側の端部に、供給部４を備え、供給部４を通って温水が抽出ユニット５に供給され、抽出ユニット５は、抽出チャンバー６を形成し、普通、コーヒー供給機から別れているがしっかり連結された部材によって構成されている。

入口手段２及び供給部４は、少なくとも１つの冷水配管７と１つの温水配管８によって、相互に流体接続されている。

冷水と温水の配管は、供給部４で終わる最終部分９に沿って合流する。入口手段２が、冷水と温水の配管に共有の単一の本管への入口を備える場合には、冷水と温水の配管は、最初の部分１０の入口手段２の領域で合流する。

この場合、図示のように、水循環回路１は適切な分流要素１１を備え、分流するか、又は、下流に配置された冷水配管７及び温水配管８の水の流量比を積極的に制御する。

冷水配管７は、供給部４を入口手段２と流体接続し、中を流れる水の温度を変化させる特別な要素は何も備えない。

しかし、温水配管８は、加熱手段１２を備え、加熱手段１２は、温水配管８の内部を流れる水の温度及び圧力をおおむね増加させることができる。

加熱手段１２は、供給部４の上流で、分流要素１１の下流にあり、分流要素１１は、加熱する流れと加熱しない流れとを分流する。

供給部４及び最終部分９の少なくとも一部は、供給ユニット１３の内部に形成され、供給ユニット１３は、抽出ユニット５を係合させ、供給部４からの温水の流れを導き、温水が抽出チャンバー６を通って流れるようにし、コーヒーの香りをできるだけ均質に抽出する。

供給ユニット１３の温度は、温水が供給ユニット１３に流入する場合に、温水の温度が供給ユニット１３に対する温度差のために変化しないように、最終部分９に流れ込む温水の温度にできるだけ近い温度に保持されなければならない。

この場合、この機械によって製造するコーヒーの品質を高いレベルに確保することができる。

供給ユニット１３が所望の温度に確実に保持されるように、即ち、外部環境へ放散する熱損失を補償するために、加熱器１４が、温水配管８の上流に装入された加熱手段１２とは別に、供給ユニット１３の内部に備えられる。

加熱器１４は、従って、従来サーモサイホン循環機で供給ユニット１３の内部を流れる温水によって直接行われた機能を、発揮する。

加熱器１４は抵抗器であると有利であり、コーヒー供給機の主電源に、加熱器の消費電力が他の消費に使われる電力から差し引かれるように接続されるのが好ましい。

電気幹線ネットワークによって消費される電力は、熱の放散のみによるので、供給ユニット１３を加熱するために加熱器１４によって消費される電力は、水を加熱する加熱手段１２によっては消費されることはない。従来は、供給ユニット１３を間接的に加熱するために、加熱手段１２が利用されていた。

この場合、古い機械が据付けられていた建物の電気システムを修正することなく、古い機械の代わりに新しい機械を据付けることが可能となる。

供給ユニット１３はまた、供給器の温度を表示する信号を発生する温度センサー１５を備える。

供給ユニット１３は、熱伝導材料で作られ、金属で作られることが好ましい。

加熱手段１２は、この機械のボイラー１７に嵌め込んだ熱交換器１６を備えると有利であり、加熱手段１２は、配管の最初の部分１０から冷水を受け入れるボイラー１７自身によって構成することができる。

従って、熱交換器１６は、ボイラー１７から熱を受け取り、冷水配管７に含まれる水を、Ｔｃ度まで加熱する。温度Ｔｃは、ボイラー１７の効率を高レベルにするように選定され、普通は１１０℃と１２５℃の間で、機械があらゆる要求に対して温水を供給できるようにする。

冷水配管７は、最終部分９の始まりとなる混合部１８に至るまでは、温水配管８から分離されている。

混合部１８の上流では、冷水配管７及び温水配管８の両方に、流量を制御する絞り１９をそれぞれ備え、その上流には、第１弁２０及び第２弁２１をそれぞれ備え、これらの弁は、電磁弁で構成されると有利である。

第２弁２１は、加熱手段１２の下流に接続されると有利であり、第２弁２１が三方弁である場合には、下流の、温水配管８及び最終部分９の、残留圧力を排出するために出口２２に接続することもできる。

この機械はまた、加熱器１４、又は温度センサー１５、又は各弁２０、２１、又はポンプ３に接続され、信号を受け取り、制御を行う、制御手段２３を備える。

この場合、制御手段２３は、供給ユニット１３の温度の代表値である信号を温度センサー１５から受け取り、必要ならば供給ユニット１３の温度を所望の値まで上昇させるために、加熱器１４を制御する。

弁２０及び２１は、例えば、制御手段２３によって制御することができ、冷水配管７の脈動流及び温水配管８の脈動流それぞれが通過できるように制御することができる。

同時に、制御手段２３の弁２０及び２１への接続は、冷水配管７及び温水配管８それぞれの流れの制御、従って、混合部１８の下流の最終部分９の中の水の温度の制御をすることができる。

このコーヒー供給機はまた、オペレーターがどのコーヒーをいれるかのプログラムを選択することができるセレクター（図示せず）、例えばロータリーセレクター又は押しボタン式セレクターを備えると有利である。

このセレクターは、弁２０及び２１、又は加熱器１４、又はポンプ３を制御するため、受け取ったデータを解釈して判断するために、制御手段２３に接続される。

コーヒー供給機の二つの運転モードが、本発明の実施例により以下に説明され、所望のタイプのコーヒーをいれるのに必要な温度でなかった場合に、どのようにして供給ユニット１３の温度を迅速に効率的に上昇又は下降させることができるかが示される。

例えば、地中海コーヒーをいれる工程を考えると、カフェクレムに対して、温度は比較的高く、水の流れはより少なく、容積はより少なくする。

この場合、オペレーターがセレクターを操作するときに、地中海コーヒーに対応する押しボタンを押すことによって、制御手段２３は、供給ユニット１３の温度がプログラムによって与えられた温度に一致することを確かめる。もし温度が低すぎると、加熱器１４に信号が送られ、加熱器１４は、正しい温度に達するまで供給ユニット１３を加熱する。

弁２０及び２１は、混合部１８の下流で、最終部分９において、水の温度が地中海コーヒーに必要な温度に一致するように制御する。

この場合、水と供給ユニット１３は同一の温度を有し、水は、供給ユニット１３を通過する間、温度が変化しない。

温度は、最終部分９の初めの位置でではなく抽出チャンバー６の内部で正しい温度でなければならないので、最終部分９の初めの位置での冷水と温水の混合の温度と、供給ユニット１３の温度の両方について、抽出チャンバー６の内部で最適な湯温が得られるように、制御手段２３のプログラムを設定することが可能なことは明らかである。この制御は、各コーヒーのタイプに対して一回の準備で行う、簡単な初期校正操作のみを必要とする。

また、任意に、加熱器１４による加熱効果と最終部分９を通過する水による加熱効果を組み合わせることも可能であり、弁２０と２１を適切に制御し、供給ユニット１３の温度と構造パラメータを知ることにより、水が供給配管１５を通過するときに、水の温度を必要な温度よりもやや高い温度にするように選択することも可能である。

この場合、供給配管１５を通過する間、水は供給ユニット１３に熱を与え、コーヒーをいれる正しい温度に到達し、供給ユニット１３の加熱を加速するという、二重の効果を発揮する。

制御手段２３は、抽出するコーヒー液のタイプ（即ち、水の必要流量、体積、温度）と、機械の設計仕様（水が流れる要素の熱慣性値、測定された温度、加熱器１４の瞬時電力など）との両方により、最終部分９に送られる水の温度を動的に決定する手段を備えれば有利である。

この場合、最終部分９に、コーヒーをいれる工程の開始時に、やや高い温度の水を送ることが可能であり、従って、供給ユニット１３は次第に温度が上がるので、最終部分９に運ばれる水の温度を正しい運転温度になるまで下げることが可能である。

弁２０及び２１は、温水の流量と冷水の流量との間の比を正確に決定するために調整することができる。

弁２０、２１の操作タイミングのより詳細な調整用に、また、混合部１８の下流の最終部分９の内部を流れる水の最終温度のより詳細な調整用に、必要な情報を備えた制御手段を備えるために、冷水配管７と温水配管８の両方に配置する更なる温度センサー（図示せず）を備えることが可能である。

地中海コーヒーの後に、低い温度が必要なコーヒーのタイプ、例えば、カフェクレムが所望された場合には、抽出水を過剰に加熱することから防止するために、供給ユニット１３の冷却が必要となる可能性がある。

オペレーターがカフェクレムをいれる命令を送ると、制御手段２３は、プログラムデータに基づき、供給ユニット１３の温度を測定し、最適温度よりもやや低い温度で水を送り、水が供給ユニット１３に接触すると、水は正しい温度に到達するために必要な熱を受け取り、同時に、制御手段は、供給ユニット１３を冷却する。

この場合、温度の動的制御をすることも可能であり、構造パラメータが既知であり、供給ユニット１３の温度の変化に従って、制御手段２３は、最終部分９を流れる水が様々な温度になるように弁２０及び２１を操作することができれば有利であり、供給ユニット１３は、常に抽出チャンバー６に同じ正しい温度で到達できるように、加えられた熱を受け取る。

これらの機能の実施例は、供給ユニット１３の温度を調整することができる手段を説明し、この手段は、加熱器１４と、弁２０及び２１によって制御される水の流れの動的混合との両方に作用することによって、供給ユニット１３の温度を調整することができる。

普通、当業者は、随時の要求及び特定の要求を満たす目的のために、請求項に定義した本発明の保護の範囲から外れることなく、上述の構成に様々な修正と変形を行うことができる。

本発明をコーヒー供給機に適用した場合の、実施形態の概略構成を説明する図である。

符号の説明

１ 水循環回路
２ 入口手段
３ ポンプ
４ 供給部
５ 抽出ユニット
６ 抽出チャンバー
７ 冷水配管
８ 温水配管
９ 最終部分
１０ 最初の部分
１１ 分流要素
１２ 加熱手段
１３ 供給ユニット
１４ 加熱器
１５ 温度センサー
１６ 熱交換器
１７ ボイラー
１８ 混合部
１９ 絞り
２０ 弁
２１ 弁
２２ 出口
２３ 制御手段

Claims (15)

1. コーヒー供給機であって、
   外部環境から水を導入し、前記水が入口温度Ｔｅを有する、入口手段（２）と、
   前記コーヒー供給機の外部にある容器に液体を供給する供給部（４）と、
   冷水配管（７）であって、前記入口手段（２）と前記供給器（４）とを流体接続し、前記冷水配管（７）を開閉する制御をされる第１弁（２０）を有する冷水配管（７）と、
   温水配管（８）であって、前記入口手段（２）と前記供給器（４）とを流体接続し、水の温度を前記入口温度Ｔｅより十分高い温度に加熱することができる加熱手段（１２）を備え、前記温水配管（８）を開閉する制御をされる第２弁（２１）を有する冷水配管（８）と、
   前記供給器（４）を備え、挽いたコーヒーを入れることができる抽出ユニット（５）と係合することができる、供給ユニット（１３）と、を備え、
   前記コーヒー供給機が、
   加熱手段（１２）とは別の加熱器（１４）と、
   温度センサー（１５）と、
   前記温度センサー（１５）と少なくとも一つの弁（２０、２１）との両方に接続される制御手段（２３）と、を備え、
   前記加熱器（１４）及び前記温度センサー（１５）が、前記供給ユニットの内部に備えられたことを特徴とする、
   コーヒー供給機。
2. 前記制御手段（２３）が、前記温度センサー（１５）によって測定された温度に従って、前記制御弁（２０、２１）を制御することができる、請求項１に記載のコーヒー供給機。
3. 前記制御手段（２３）が、前記温度センサー（１５）によって測定された温度に従って、加熱器（１４）を制御することができる、請求項１又は２に記載のコーヒー供給機。
4. 前記加熱器（１４）が抵抗器である、請求項１から３のいずれか１項に記載のコーヒー供給機。
5. 前記温度センサー（１５）によって発生した信号に対する前記制御手段（２３）の応答を、前記温度センサー（１５）によって発生した信号の少なくとも一部に対して変更するために、セレクター手段を備える、請求項１から４のいずれか１項に記載のコーヒー供給機。
6. 前記加熱器（１４）が、前記制御手段（２３）に接続された、請求項１から５のいずれか１項に記載のコーヒー供給機。
7. コーヒーをいれる方法であって、
   請求項１から６のいずれか１項に記載のコーヒー供給機を設置する工程と、
   前記機械の少なくとも一つの弁（２０、２１）を制御するために、前記機械の前記温度センサー（１５）からの信号を利用する工程と、を備える、
   コーヒーをいれる方法。
8. 前記温度センサー（１５）からの信号が、前記機械の前記加熱器（１４）を制御するために利用される、請求項７に記載の方法。
9. 少なくとも一つの弁（２０、２１）が、前記弁の下流の水の脈動を発生するために、脈動モードで制御される、請求項７又は８に記載の方法。
10. 少なくとも一つの弁（２０、２１）が、配管の最終部分（９）において、あらかじめ決められた水温を得るために制御される、請求項７から９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記あらかじめ決められた水温が、前記制御手段（２３）が前記少なくとも一つの弁（２０、２１）を操作する前に、特定のコーヒー飲料を得るためにオペレーターによって選択される、請求項１０に記載の方法。
12. 前記あらかじめ決められた水温が、セレクター手段によって与えられる複数の選択から一つを選択することによって、複数のあらかじめ決められた温度から選択され、前記セレクター手段が、前記機械の複数の機能プログラムから一つを選択することができるようにする、請求項１１に記載の方法。
13. 前記セレクター手段が、複数の制御プログラムのうちの一つを設定し、前記制御プログラムが、前記配管の最終部分（９）に流入する水の、少なくとも二つの異なった温度を定義する、請求項１０に記載の方法。
14. 前記制御プログラムが、コーヒー供給部を通過する水の、少なくとも二つの異なった量を定義する、請求項７から１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記配管の最終部分（９）の水の温度が、供給ユニット（１３）の温度に略等しい、請求項７から１４のいずれか１項に記載の方法。

Images