(57)【要約】  飲料を抽出するための方法及び装置が開示される。設計は、加熱リザーバの大きさと加熱要素の出力の有利な組み合わせを組み込む加熱器（１０６）を組み込む。設計はまたコーヒーポッドを使用後に乾燥するためのパージプロセスを組み込む。
2009504344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抽出装置の中に使用するための加熱器であって：
加熱リザーバを形成し、抽出液が該加熱リザーバに入るための入口及び該抽出液が該加熱リザーバを出るための出口を含む本体であって、該加熱リザーバが抽出液を貯蔵するための容積容量を有する本体と、
該加熱リザーバ中に配置された該抽出液を加熱するために、該本体の中又は近くに配置された１つまたは複数の加熱要素、及び該１つまたは複数の加熱要素の出力を制御するための電圧源と、
を含み、
該加熱リザーバの該容積容量及び該１つまたは複数の加熱要素の該出力が、約６ワット／ミリリットル以上及び約３０ワット／ミリリットル以下のワット密度を有するように選択される加熱器。
【請求項２】
前記加熱リザーバの前記容積容量及び前記１つまたは複数の加熱要素の前記出力が、約９ワット／ミリリットル以上及び約２２ワット／ミリリットル以下のワット密度を有するように選択される、請求項１に記載の加熱器。
【請求項３】
少なくとも１つの加熱要素が、前記本体の中に配置される、請求項１に記載の加熱器。
【請求項４】
前記本体が、第２末端部に相対して配置された第１末端部を有し、前記入口が前記第１末端部に又は前記第１末端部の近くに配置され、前記出口が前記第２末端部に又は前記第２末端部の近くに配置される、請求項１に記載の加熱器。
【請求項５】
前記加熱リザーバが、抽出液の約５０ミリリットル〜約１５０ミリリットルの容量を有する、請求項１に記載の加熱器。
【請求項６】
前記加熱要素が、約１４００ワットの出力定格を有する、請求項１に記載の加熱器。
【請求項７】
抽出装置であって：
ポンプ入口及びポンプ出口を有するポンプであって、該ポンプ入口が抽出液のリザーバに流体連通しているポンプと、
加熱器本体及び１つまたは複数の加熱要素を含む加熱器であって、該加熱器本体が加熱リザーバを形成し、加熱器入口及び加熱器出口を有し、該加熱器入口が該ポンプ出口と流体連通しており、該１つまたは複数の加熱要素が、該加熱リザーバの中の抽出液を加熱するために該加熱リザーバの中又は近くに配置され、該加熱リザーバの該容積容量及び該１つまたは複数の加熱要素の該出力が、約６ワット／ミリリットル以上及び約３０ワット／ミリリットル以下のワット密度を有するように選択される加熱器と、
該抽出液により抽出されるコーヒーの供給を保持するための抽出室であって、該抽出室が室入口及び室出口を有し、該室入口が該加熱器出口に液体流路により流体連通している抽出室と、
該室出口に流体連通している分配出口と、
を含む抽出装置。
【請求項８】
抽出装置であって：
ポンプ入口及びポンプ出口を有するポンプであって、該ポンプ入口が抽出液のリザーバに該抽出液をある流速で注入するために流体連通しているポンプと、
加熱器本体及び加熱要素を含む加熱器であって、該加熱器本体が加熱リザーバを形成し、加熱器入口及び加熱器出口を有し、該加熱器入口が該ポンプ出口と流体連通しており、該加熱要素が、該加熱リザーバの中の抽出液を加熱するために該加熱リザーバの中又は近くに配置され、該加熱リザーバが容積容量を有する加熱器と、
該抽出液の温度を測定するための及び測定遅延時間を有する温度センサーであって、該流速、該加熱リザーバ容積容量、及び該温度センサー測定遅延時間が、滞留時間対遅延時間の比が約２以上及び約１０以下であるように選択される、温度センサーと、
該抽出液により抽出されることになるコーヒーの供給を保持するための抽出室であって、該抽出室が室入口及び室出口を有し、該室入口が該加熱器出口に液体流路により流体連通している抽出室と、
該室出口に流体連通している分配出口と、
を含む抽出装置。
【請求項９】
抽出材料を抽出装置の中で抽出及び蒸気パージする方法であって：
該抽出材料を該抽出装置の抽出室の中に設置すること、
少なくとも少量の水を包含する抽出液の供給を加熱するために加熱リザーバの中又は近くに配置された加熱要素を操作すること、該抽出液を加圧するためにポンプを操作すること、及び抽出操作を実行するために該加熱された抽出液の供給を該抽出材料に通過させるように該加圧を使用することと、
該抽出操作が完了した後、該ポンプを停止すること、及び該加熱要素の出力を該加熱器の中の水の一部が蒸気になるように設定することと、
予め定められた量の蒸らし時間の間該蒸気を生成すること、及び該蒸気を該抽出室の中の該抽出材料に通過させることと、
を含む方法。
【請求項１０】
抽出装置の中の抽出材料を抽出する方法であって：
該抽出材料を該コーヒー抽出装置の抽出室の中に設置することと、
抽出液の供給を加熱するために加熱リザーバの中又は近くに配置された加熱要素を操作することと、
該抽出液を加圧するようにポンプを操作すること、及び抽出操作を実行するために該加熱された抽出液の供給を該抽出材料に通過させるように該加圧を使用することと、
該抽出液の温度を制御するために、該抽出操作の間に該抽出液の流速を調整することと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料を抽出するための方法及び装置に関する。それは、プレーンコーヒー、エスプレッソ、カプチーノ、及び同様の飲料を抽出する際に特別な実用性を有するが、いずれの種類の飲料を抽出するためにも使用されてよい。
【背景技術】
【０００２】
抽出材料を水又は他の抽出液の中で混合、浸出、浸漬、又は煮沸することにより調製された抽出された飲料は、かなり長い間知られてきた。例えば、コーヒーは、温水を挽いたコーヒー豆に通過させることによって作られてもよく、茶は破砕された茶葉を温水中で浸出させることによって作られてもよい。同様に、抽出材料は、液体クリーム又は液体チョコレートのような液体であってもよい。更に一般には、抽出材料は、抽出可能な固体、液体、粉末、濃縮物、又は抽出操作において使用される他の材料を包含してもよい。本明細書で使用するとき、用語「コーヒー」は、プレーンコーヒーだけでなく、例えば、エスプレッソ、カプチーノ、モカ、カフェイン抜きコーヒーなど、すべてのその他の形態のコーヒーもまた包含する。こうした抽出された飲料を調製する技術は長期にわたって改善されてきた。それにもかかわらず、コーヒーを作るために、挽いたコーヒー豆を加圧下で抽出する既知のコーヒー抽出器は、幾つかの欠点を抱えている。
【０００３】
例えば、こうした装置に使用された既知の加熱器は、抽出液が加熱されているときにその抽出液を保持するための、抽出液の約３００〜３５０ｍＬの最大容量を有する相対的に大きいリザーバを包含している。これらの既知のリザーバは相対的に多量の水を保持するため、抽出プロセスの開始時に水を温めるのに長い時間がかかる。この欠点は、その前の抽出から十分な時間が経過してリザーバの中の水の温度が室温まで低下したときには、「コールドスタート」を必要とするため、特に深刻である。幾つかの既知の機械では、これは、コーヒーが実際に抽出され得る前に、９０秒以上継続し得る長い抽出前加熱プロセスをもたらす。これにより、ユーザーが各自のコーヒーを得るまでに長く待たなければならない。これらの既知のユニットは更に、加熱器の１つの末端部に他方の末端部から離れて配置されるコイル状に巻かれた加熱要素を組み込む。
【０００４】
既知の抽出装置はまた、抽出液の流れを運搬する送達導管の外側上に加熱要素を配置することにより抽出液を加熱している。したがって、これらの装置では、抽出液は、それが貯蔵リザーバから抽出室まで流れるときに加熱される。これらの装置において抽出液が加熱される送達導管の部分は、抽出液の約１０〜１５ｍＬのみの最大貯蔵容量を有してもよい。そうした少ない貯蔵容量のために、これらの加熱器は比較的速い温め時間を有する。
【０００５】
しかしながら、こうした相対的に少量の水を一度に加熱することは、抽出操作の間に抽出液の温度を制御することの難しさを増大させる。抽出液温度は、温度センサーからのフィードバックにより制御されるが、センサーが抽出液の温度に反応し、システム制御装置に抽出液温度を示す信号を提供するには若干の時間がかかる。信号が伝達されるときには、抽出液の温度は再び変化しており―これは、少ない容積が関与するために敏速に起こる―制御装置は古い情報に基づいて作動する。この温度センサーの測定時間のずれは、少ない容積容量の加熱リザーバにおいて、最適の定常状態の抽出液温度に到達することを困難にする。
【０００６】
抽出操作が完了した後で、抽出室から使われた抽出材料を片付けるのは多くの場合、厄介なプロセスである可能性がある。典型的には、使われた抽出材料は、１枚の薄いフィルター材料又はフィルターポッドの中に収容された過度に湿った多量の材料として残され、抽出室を形成する抽出バスケット又は他の容器からかき出すのは困難である可能性がある。
【０００７】
幾つかの現在の抽出システムは、パージプロセスの一部として、抽出操作の終わり近くに蒸気を生成する。これらの既知のシステムは、しかしながら、それらが生成された蒸気の量に対してほとんど又は全く制御を持たないという点で、非常に効率が悪い。それらは、煮沸される水の加熱器への供給を計量することにより、生成された蒸気の量を制御しようと試みている。しかしながら、これらの既知の装置は、沸騰操作のために小さい加熱室を使用する。これは、蒸発していない水のかなりの量がシステムを通って蒸気と共に運搬され、これは不都合である。また、生成された蒸気の量は、各抽出によって変化し得るため、未知の量の蒸気及び抽出された飲料が作り出される結果となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
既知の先行する抽出装置は、抽出液の温度を制御するために、主として加熱要素の出力を変えることに依存している。こうしたシステムは、温度変化の必要性を検出することと、温度変化を達成することとの間の時間遅延を結果としてもたらす。その時間遅延は、加熱要素の電圧を変えることと、その変えられた電圧が加熱要素の出力に実際に変化をもたらすこととの間の遅い応答時間に起因する。加熱要素は出力の変化に対して幾らかの抵抗を有し、これは克服するのに時間がかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
コーヒー抽出器及び他の抽出装置に特に有用な加熱器が開示される。加熱器は、抽出液が加熱リザーバに入るための入口及び抽出液が加熱リザーバを出るための出口を有する加熱リザーバを形成する本体を含む。加熱リザーバは、抽出液を貯蔵するための容積容量を有する。１つまたは複数の加熱要素が、加熱リザーバの中に配置された抽出液を加熱するために本体の中又は本体の近くに配置され、電圧源が１つまたは複数の加熱要素の出力を制御する。加熱リザーバの容積容量及び１つまたは複数の加熱要素の出力は、約６ワット／ミリリットル以上及び約３０ワット／ミリリットル以下のワット密度を有するように選択される。加熱器の設計は速い温め時間を可能にし、その一方で同時に、加熱器を出る抽出液の温度の良好な制御を可能にする。それはまた、０．２Ｌ（７オンス）のカップのブラックコーヒーを抽出するのにコールドスタートから約９０秒であるという、速い全抽出時間をもたらすことができる。
【００１０】
また開示されたのは抽出装置である。抽出装置は、ポンプ入口が抽出液のリザーバに抽出液をある流速で注入するために流体連通している、ポンプ入口及びポンプ出口を有するポンプを含む。加熱器は、加熱器本体及び加熱要素を含む。加熱器本体は加熱リザーバを形成し、並びに加熱器入口及び加熱器出口を有する。加熱器入口はポンプ出口と流体連通している。加熱要素は、加熱リザーバの中の抽出液を加熱するために、加熱リザーバの中又は近くに配置される。加熱リザーバは、容積容量を有する。抽出液の温度を測定するための温度センサーは、測定遅延時間を有する。流速、加熱リザーバ容積容量、及び温度センサー測定遅延時間が、滞留時間対遅延時間の比が約２以上及び約１０以下であるように選択される。抽出室は、抽出液により抽出されることになるコーヒーの供給を保持し、抽出室は室入口及び室出口を有する。室入口は加熱器出口に液体流路により流体連通している。分配出口は、室出口に流体連通している。加熱器の設計は速い温め時間を可能にし、その一方で同時に、加熱器を出る抽出液の温度の良好な制御を可能にする。
【００１１】
また開示されたのは、抽出装置の中で抽出及びパージする方法であり、抽出材料を抽出装置の抽出室の中に設置すること、抽出液の供給を加熱するために加熱リザーバの中又は近くに配置された加熱要素を操作することを含み、この抽出液は少なくとも少量の水を包含し、抽出液を加圧するためにポンプを操作すること、及び抽出操作を実行するために加熱された抽出液の供給を抽出材料に通過させるように加圧を使用すること、並びに抽出操作が完了した後、ポンプを停止すること及び加熱要素の出力を加熱器の中の水の一部が蒸気になるように設定すること、及び予め定められた量の蒸らし時間の間蒸気を生成すること、及び蒸気を抽出室の中の抽出材料に通過させることを含む。パージプロセスは、抽出室の中の使用済みの抽出材料を少なくとも部分的に乾燥し、したがって抽出室を掃除することをより容易にする。パージプロセスはまた、蒸気生成プロセスの高度の制御及び再現性を可能にする。加熱器のより小さい貯蔵容量は蒸気生成をより容易に及びより効率よくするため、パージプロセスは加熱器設計と共に有利に使用されてもよい。
【００１２】
また開示されたのは、抽出装置の中の抽出材料を抽出する方法であって、抽出材料をコーヒー抽出装置の抽出室の中に設置することと、抽出液の供給を加熱するために加熱リザーバの中又は近くに配置された加熱要素を操作することと、抽出液を加圧するためにポンプを操作することと、及び抽出操作を実行するために加熱された抽出液の供給を抽出材料に通過させるように加圧を使用すること、抽出液の温度を制御するために、抽出操作の間に抽出液の流速を調整することを含む。この方法は、温度変化の必要性を検出することと、温度変化を達成することとの間の速い時間応答を可能にし、したがって全体の抽出プロセスを改善する。本発明のこれらの及び他の利点は、「発明を実施するための最良の形態」からより明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
ここで図を参照すると、抽出方法及び装置の好ましい実施形態が示されており、様々な図の全体を通じて、同様の数値は同様の部分を指定している。
【００１４】
図１は、抽出装置の１つの実施形態１０を示す。抽出装置１０は、水のような抽出液の供給を保持するための貯蔵リザーバ１２、抽出された飲料がその中で調製される抽出ユニット１４、及び雫受け１６を包含する。貯蔵リザーバ１２は、抽出ユニット１４とは別個の構成要素として示されるが、当然ながら抽出ユニット１４内に別の方法として配置されていてもよい。抽出ユニット１４は、閉鎖機構１８を解除するための解除ハンドル１７、抽出された飲料を分配するための注ぎ口２０を包含する分配出口、及び抽出操作の態様を制御するための１つまたは複数の動作制御スイッチ２２を包含してもよい。こうした態様には、例えば抽出の持続時間、及び分配するための抽出された飲料の量を挙げてもよい。貯蔵リザーバ１２は、貯蔵リザーバ１２に抽出液を補充することを容易にするための取り外し可能な蓋１２ａを有する。図１では、閉鎖機構１８は、閉鎖位置において示されている。
【００１５】
動作中、抽出装置１０は、コーヒーのような抽出された飲料を製造するために、抽出操作において、貯蔵リザーバ１２からの抽出液の供給を抽出ユニット１４内で使用する。抽出装置１０は次に抽出された飲料を注ぎ口２０から、雫受け１６の上又はこれを覆って配置されるカップ又は他の容器の中に分配する。これを達成するために、当業者に理解されるように、抽出液供給ラインを形成するために様々な流体導管が抽出装置１０の中に存在する。雫受け１６は、カップ又は容器がその下に配置されていないのに注ぎ口２０を通って誤って分配される、又はカップ又は容器からこぼれる可能性がある際に抽出された飲料を捕捉し及び保持する。
【００１６】
典型的には、抽出材料は、抽出ユニット１４内の抽出室（図示されず）の中に配置される。通常、抽出材料は１つまたは複数のフィルター材料の上部の抽出室の中に設置されるか、又は抽出室の中にユニットとして挿入される周囲フィルター材料のポッド内に完全に配置される。その形態に関わらず、フィルター材料は、抽出された液体がフィルター材料を通って外に注ぎ口２０まで通過するのを可能にする一方で、抽出プロセスの全体を通じてフィルター室内に抽出材料を収容するように作用する。したがって、抽出材料がユーザーのカップに入る、又は抽出室の下流のシステムを詰まらせることは防がれる。ポッドが使用されるときには、それらは１超過の抽出材料を有利に収容してもよい。例えば、ポッドの第１室は、挽いて粉にしたコーヒーを収容することができ、第２室はミルクを収容することができ、したがって抽出された飲料としてラテを作り出す。本明細書で使用するとき、用語「ミルク」は、例えば、全乳、脱脂乳、生乳、殺菌乳、加糖練乳、ドライミルク、無糖練乳、粉乳、クリーム、ハーフアンドハーフ、バターミルクなどのようないずれの形態であってもよい、すべての形態の乳及び代用乳を包含する。砂糖又は他の抽出材料もまた有利にポッドの中に設置されてもよい。抽出室は、洗浄及び整備操作が実行できるように抽出ユニット１４から取り外すことができる抽出バスケットにより形成されてもよい。
【００１７】
抽出システム１００は、幾つかの異なる要素を組み込んでもよく、及び図２はこうした要素の代表的な組を示す。図２の実線の箱及び矢印は、抽出液を運搬する又は処理することを意図された構成要素を表す。実線の矢印は、したがって可撓管、又は１つまたは複数の硬質構造により画定される通路、又は管類及び堅く形成された通路の両方の組み合わせを表し、これは液体を保持することができる。図２の点線の箱及び矢印は、空気を運搬又は処理することを意図された構成要素を表す。
【００１８】
抽出液は、抽出操作が始まる前に、図１に示された抽出装置１０の貯蔵リザーバ１２のような貯蔵リザーバ１０１の中に貯蔵されてもよい。重力又は恐らくはポンプ１０４の作用により、抽出液は貯蔵リザーバ１０１から流量計１０２を通過してポンプ１０４に到達する。流量計１０２は、抽出液の流速を測定する。抽出プロセスを監視及び制御するために、例えば、抽出装置１０内の電子制御装置によりその流速が使用されてもよい。例えば、それは、貯蔵リザーバ１０１に抽出液がなくなっているかどうかを判断するために使用されることができるが、これはその場合には流速がゼロになるためである。こうした流量計は、ドイツのノイキルヒ（Neukirch）のＡＷＥＣＯアプライアンス・システムズ（AWECO Appliance Systems）から得られてもよい。
【００１９】
ポンプ１０４は抽出液を、加圧下で加熱器１０６まで、及び加熱器１０６を通って、抽出装置１０の抽出室のような抽出室１０８まで達するように注入する。この用途のための代表的なポンプは振動ポンプであり、これはイタリアのパビア（Pavia）のＵＬＫＡ  ＳｒｌからモデルＥＲタイプＥＰ８Ｒ（Model ER Type EP8R）として得られてもよい。
【００２０】
ひとたび抽出液が加熱器１０６により所望の温度まで加熱されたら、抽出液は抽出室１０８まで移動し、そこで抽出液は抽出された飲料を作るために抽出材料により混合、浸出、浸漬、煮沸、ないしは別の方法で抽出される。抽出された飲料は、次に抽出装置から、典型的には重力又はポンプ１０４により供給された圧力下で分配される。抽出された飲料は、カップ、ポット、又は消費のための他の容器の中に入るために、抽出装置１０の注ぎ口２０のような注ぎ口１０９から有利に分配されてもよい。
【００２１】
図２の代表的な実施形態は、加熱器１０６と抽出室１０８との間の流体流路１１１内に配置される又は流体連通している幾つかの要素を有する。サーミスタのような温度センサー１１０は、抽出液の温度を、それが加熱器１０６から抽出室１０８まで通過するときに測定してもよい。サーミスタは、既知の及び明確な方式で温度によって変化する電気抵抗を有する材料から製造された電気抵抗器（electrical resister）である。それらの温度測定は抽出プロセスを監視及び制御するために、抽出装置１０内の電子制御装置によって使用されてもよい。例えば、測定は、加熱器１０６が抽出液を加熱し過ぎていないか又は加熱しなさ過ぎていないかどうか、及び結果的に加熱器１０６の中の加熱要素の出力が増加されるべきか若しくは減少されるべきか、又は抽出液の流速が変えられるべきかどうかを判断するために使用されることができる。
【００２２】
図２の代表的な実施形態は更に、加熱器１０６と抽出室１０８との間の流体流路１１１と流体連通している圧力逃がしバルブ１１２及び真空通気バルブ１１４を包含する。圧力逃がしバルブ１１２は、ポンプ１０４の下流の抽出システム１００内の圧力が、安全又は良好な抽出目的のために予め定められた最大値、例えば０．１４ＭＰａ（２０ｐｓｉ）を超えないことを確実にする逆止めバルブである。したがって圧力逃がしバルブ１１２は通常閉鎖位置にあり、液体又は空気がそれを通過することを許さない。しかしながら、圧力逃がしバルブ１１２は、流体流路１１１内の圧力が予め定められた最大値を超える場合及び超えるときには開く。圧力逃がしバルブ１１２が開く場合には、抽出液はそれによって流体流路１１１から出て、好ましくはそれが収集され得る貯蔵リザーバ１０１に戻ることが可能になる。図２には示されていないが、圧力逃がしバルブを通って逃げる抽出液は、あるいは大気１１６へ、若しくは雫受け１６へ、又は流体流路１１１をポンプ１０４の下流に蓄積された圧力から解放するためにどこか他のところへと導き出されてもよい。
【００２３】
真空通気バルブ１１４は、周囲の大気１１６を抽出システム１００に連絡する。真空通気バルブ１１４は、システム内の圧力が、いずれかの最小圧力差、例えば１．４ｋＰａ（０．２ｐｓｉ）により、大気圧未満になるまで十分に低下した場合に、空気を抽出システム１００の中に入れるために開く逆止めバルブである。これは典型的には、抽出サイクルの最終近く又は抽出サイクルの最終において、ポンプ１０４が圧力を印加するのを停止し、及びシステム１００の中に残された蒸気が凝縮し始めるときに起こる。これは、システム１００内の圧力を減少する。真空通気バルブ１１４の開口部は、抽出室の中に残留するいずれかの液体が真空圧力によりライン１１１の中に引き戻されるのを防ぐ。
【００２４】
図３は、マニホールド１１８を示し、これは、硬質構造を有する単一モジュール式構成要素の中に、温度センサー１１０、圧力逃がしバルブ１１２、及び真空通気バルブ１１４を有利に組み込む。したがって、硬質中心管１２０は、入口末端部１２２及び入口末端部１２２の反対側の出口末端部１２４を有する。第１可撓性管は、加熱された抽出飲料を加熱器１０６からもたらすために入口末端部１２２に接続されてもよく、及び第２可撓性管は、加熱された抽出飲料を抽出室１０８に運搬するために出口末端部１２４に接続されてもよい。末端部１２２、１２４は、図３に示されるように、可撓性管との封止接続を容易にするためにフランジをつけられてもよい。
【００２５】
硬質管接続部１２０ａ、１２０ｂ、及び１２０ｃはそれぞれ温度センサー１１０、圧力逃がしバルブ１１２、及び真空通気バルブ１１４を中心管１２０に接続する。電気的接続部（図示されず）は、温度センサー１１０から電子制御装置まで伸びてもよい。大気１１６又は他の空気源まで導くために、可撓性管又は他の導管が、真空通気バルブ１１４の出口末端部１３６に接続されてもよい。
【００２６】
図３の実施形態では、圧力逃がしバルブ１１２は、Ｏ−リング１３０によって封止されたバルブ空洞部を形成するために、上部バルブ本体１２８に取り付けられた下部バルブ本体１２６を包含する。Ｏ−リング１３０は、ゴム又はシリコーンゴムのような好適な封止材料から製造されてもよい。バルブ部材１３２はバルブ室内に配置され、及びバネ１３４によって閉鎖位置に通常強制されており、抽出液がバルブ１１２を通って管１２０を離れることを防ぐ。バルブ部材１３２は、シリコーンゴムから有利に製造されてもよい。可撓性管又は他の導管は、放出された液をリザーバ１０１に又は液を放出するためのいずれかの他の場所に運搬し戻すために、圧力逃がしバルブ１１２の出口末端部１３８に接続されてもよい。
【００２７】
マニホールド１１８は当然ながら、図３に示された代表的な実施形態とは異なる幾つかの方法で構成されてもよい。例えば、マニホールド１１８がより少ない空間を占めることが望ましい場合には、マニホールド１１８は、それが管接続部１２０ａと交わる地点で中心管１２０の中に９０°の曲がりを組み込むことができる。１つまたは複数の温度センサー１１０、圧力逃がしバルブ１１２、及び真空通気バルブ１１４は、マニホールド１１８の一部でなくてもよいことはまたよく理解される。例えば、マニホールド１１８は、抽出システム１００の中のどこかに配置された温度センサー１１０と共に、圧力逃がしバルブ１１２及び真空通気バルブ１１４のみを包含してもよい。更に、図３に示されるような、マニホールド１１８の中の様々な構成要素の順番及び空間的配置は、いずれの特別な重要性も持たない。したがって、構成要素は、あるいはすべて中心管１２０の片側上に、単列に配置されてもよい。又は、温度センサー１１０は、２つのバルブ１１２、１１４の上流に配置されてもよい。したがって、特別な抽出装置に使用するためのマニホールド１１８を形成する際に、様々な選択肢が利用可能であることはよく理解される。マニホールド１１８の使用は、可撓性管と硬質構造との間の幾つかの流体接続点（例えば、末端部１２２、１２４での接続）を有利に排除し、したがって漏れが生じる可能性を低減する。例えば、バルブ１１２、１１４及び温度センサー１１０との間の接合は、いずれの接続点も持たない。
【００２８】
図４〜７は、加熱器１０６の１つの実施形態を示す。加熱器本体１４０は、加熱リザーバ１４２への入口１４４及び加熱リザーバ１４２からの出口１４６を包含する加熱リザーバ１４２を画定する。図解された本体１４０は、細長い、ほぼ円筒形又は楕円形状のものであるが、いずれの形状も可能である。可撓性管類は、ポンプ１０４から入口１４４まで圧力下で抽出液を運搬してもよい。他の可撓性管類は、加熱器出口１４６から離れて抽出室まで運ばれるように抽出液を運搬してもよい。入口１４４及び出口１４６は、例えば図４〜７に示されたように、加熱器１０６の相対する末端部に又は近くに配置されてもよい。ブラケット１５４が、加熱器１０６を抽出ユニット１４内に取り付けるために使用されてもよい。加熱器１０６は、抽出液約１００ｍＬの貯蔵容量を有してもよい。
【００２９】
加熱リザーバ１４２は、コイル状に巻かれたカロリーロッド加熱要素（cal rod heating element）１４８を収容する。接触部１５０、１５２は、恐らく電子制御装置により制御される電源に電気的接続をされるように、リザーバ１４２の外側に伸びる。加熱要素１４８は、加熱器本体１４０内部に配置されて示されるが、それは別の方法で加熱器本体１４０の外部上又は近くに配置されてもよい。加熱要素１４８への印加電圧を変えることは、加熱要素１４８の出力を変化させ、そのため加熱要素１４８の温度を変化させる。加熱要素１４８により生成される熱は、抽出液に移動されて抽出液を温める。加熱要素の出力は更に以下において論じられる。
【００３０】
加熱リザーバ１４２は、例えば図６に示されたように、第１軸に沿って長さ寸法Ｌ、及び第１軸に垂直な第２軸に沿って幅寸法Ｗを有する。加熱要素１４８は、例えば図６に示されるように、第１軸に沿って伸びる最大長さ寸法ｌを有する。最大長さｌは、好ましくは長さＬの少なくとも２分の１、より好ましくは長さＬの少なくとも４分の３、及び最も好ましくは長さＬと実質的に同じである。同様に、加熱要素１４８は、例えば図６に示されたように、第２軸に沿って伸びる最大幅寸法ｗを有する。最大幅ｗは、好ましくは幅Ｗの少なくとも２分の１、より好ましくは幅Ｗの少なくとも４分の３、及び最も好ましくは幅Ｗと実質的に同じである。加熱要素１４８は更に、図６に図解された、第１軸に沿った加熱要素の中のコイルの最大直径に相当する最大コイル寸法Ｃを有する。最大コイル寸法Ｃは、好ましくは長さＬの少なくとも２分の１、より好ましくは長さＬの少なくとも４分の３、及び最も好ましくは長さＬと実質的に同じである。
【００３１】
加熱器本体１４０は、リセット可能なサーマルカットオフ又は永久的サーマルカットアウトを受け入れるために１つまたは複数の置き場１５６を包含してもよい。こうした装置は従来のものである。それらは加熱器本体１４０の外側に、本体１４０の温度を通じて間接的に抽出液の温度を感知するために、例えば置き場１５６の中に取り付けられることができる。又は、それらは、抽出液の温度を直接感知するために本体１４０自体の内側に配置されてもよい。
【００３２】
従来のリセット可能なサーマルカットオフは、温度センサー及び回路遮断器を有する。温度センサーが予め定められた値、例えば１２０℃を超える場合には、回路遮断器は、加熱器１０６に電力を提供する回路を遮断し、したがってそれを停止する。サーマルカットオフは当然ながら、同時に全体の抽出プロセスを停止するために電子制御装置に接続されていてもよい。ひとたび加熱器１０６の温度が予め定められた値未満に低下したら、回路遮断器は閉じ、したがって加熱器１０６がまた作動されることを可能にし、及び／又は抽出操作が継続することを可能にする。こうしたリセット可能なサーマルカットオフは、満足できる飲料を製造するために抽出液が熱過ぎないことを確実にするために、又は安全目的のために、抽出液がシステムに損傷を生じるほど熱くならないことを確実にするために有用である。
【００３３】
リセット可能なサーマルカットオフのように、従来の永久的サーマルカットアウト（多くの場合、サーマルヒューズと呼ばれる）は、温度センサー及び回路遮断器を有する。しかしながら、永久的サーマルカットアウトはリセット可能ではない。したがって、幾つかの予め定められた温度において、回路遮断器は電力が加熱器１０６に供給されるのを永久的に防ぐ。こうした温度は、例えば２１６℃であってもよい。永久的サーマルカットアウトは、典型的には安全目的のために加熱システムが損傷を生じるほど熱くならないことを確実にするために使用される。それは、リセット可能なサーマルカットオフのためのバックアップ機構として使用されてもよく、そこでは永久的サーマルカットアウトが、リセット可能なサーマルカットオフより高い温度で作動するように設定される。
【００３４】
別の方法としては、電子制御装置と組み合わせて加熱器本体１４０の上又は加熱器本体１４０の中に配置されたサーミスタのような温度センサーに関して、当然ながら同じ結果が得られることができる。この計画では、電子制御装置は、回路遮断器として作動する。しかし、電子制御装置は更に、抽出操作の他の部品の中にあるサーミスタから受信される温度情報を使用することもできる。例えば、温度情報は、加熱器１０６の中の抽出液が抽出プロセスを始めるほど十分に熱くなるとき、又は蒸気を生成する沸点に達したときを判断するために使用されてもよい。
【００３５】
上述のように、比較的に大きい容積容量の加熱リザーバは、抽出プロセスのための長い起動時間をもたらす可能性がある。一方、比較的に小さい容積容量の加熱リザーバは、抽出操作の間に抽出液の温度を制御する際に困難をもたらす可能性がある。約５０ｍＬ〜約１５０ｍＬ、又はより好ましくは約７５ｍＬ〜約１２５ｍＬ、及び最も好ましくは約１００ｍＬの加熱リザーバの容積容量が有利であると考えられている。
【００３６】
加えて、抽出装置の中で使用するために加熱器を最適化しようとするとき、加熱要素の出力は加熱リザーバの容積容量と共に考察されることができる。加熱要素は多くの場合、それらの最大ワット量出力によって評価される。抽出装置の中で使用される加熱要素の典型的定格は、９００ワット〜１４００ワットの範囲である。これらの出力定格は普通公称定格であり、その結果時間内の所与の時点での加熱要素の実際の最大ワット量出力は、規定値のいずれかの予め定められた範囲内である。加熱要素の実際の出力は、０ワットから加熱要素の最大ワット量出力まで、加熱要素に印加された電圧を変えることによって、制御された方式で変えられてもよい。最大限のワット量で操作されるより高い定格の加熱要素を使用することは、一方で起動時間及び温度制御について満足できる結果をなお得ながら、より大きい加熱リザーバを使用することを可能にする場合がある。
【００３７】
したがって、加熱器の「ワット密度」特性を考えることは便利であることが見出された。加熱器のワット密度は、抽出操作の間の加熱要素又は要素類の合計平均出力（ワットにより表現されるか又はワットに変換される）と加熱リザーバの容積容量（ミリリットルにより表現されるか又はミリリットルに変換される）との間の比として定義される。本明細書で使用するとき、「容積容量」は、加熱要素、温度センサーなどの構成要素により占められるリザーバの中の空間を除外する、液体を貯蔵するために加熱リザーバ内で利用可能である容積を意味する。以下の表１は、コーヒー抽出器において典型的に見られる、一連の平均加熱要素出力の値及び加熱器リザーバの容量に対するワット密度の値を示している：
【００３８】
【表１−１】
2009504344.tif 000003
【００３９】
【表１−２】
2009504344.tif 000004
【００４０】
図８は、所与の平均加熱要素出力、例えば９００又は１４００ワットについて、加熱器リザーバ容積容量と共にどのようにワット密度が変わるかを示すプロットを図解する。代表的な例として、図８は、１００ｍＬの容積容量を有する加熱器リザーバと共に使用された、抽出操作の間に１４００ワットの平均出力を有する加熱要素について、ワット密度は１４ワット／ｍＬであることを示す。
【００４１】
約６ワット／ｍＬ以上のワット密度を有する加熱器を有することは好ましく、約９ワット／ｍＬ以上のワット密度を有する加熱器を有することはより好ましく、及び約１２ワット／ｍＬ以上のワット密度を有する加熱器を有することは最も好ましい。約３０ワット／ｍＬ以下のワット密度を有する加熱器を有することは好ましく、約２２ワット／ｍＬ以下のワット密度を有する加熱器を有することはより好ましく、及び約１６ワット／ｍＬ以下のワット密度を有する加熱器を有することは最も好ましい。加えて、約１４ワット／ｍＬの具体的なワット密度が良好な設計であることが証明されている。これらの好ましい値の様々な組み合わせが、ワット密度について有利な値の異なる範囲を生成するために行われてもよい。
【００４２】
あるいは又、更には、ワット密度を考慮して、滞留時間対遅延時間の比を考えることは便利であることがまた見出された。この比の滞留時間の分子は、加熱リザーバ内の抽出液の平均滞留時間である。抽出液の中に顕著な空洞部が存在しない、静力学的に満たされたシステムを仮定すると、滞留時間の分子は、抽出液の平均流速で加熱リザーバの容積容量を割ることにより近似されてもよい。この比の遅延時間の分母は、抽出液が古い温度から新しい温度まで変化する際に、温度センサーが温度の予想された変化の９７％を反映するためにかかる時間である。
【００４３】
遅延時間の分母は、所与の温度センサーについて、経験的に決定されてもよい。例えば、液体の第１のプールが第１の既知の温度、例えば２５℃で保たれてもよく、及び液体の第２のプールが第２の既知の温度、例えば１００℃で保たれてもよい。試験されるべき温度センサーが、第１プールの中に、それが第１温度を反映するまで設置される。温度センサーは次に第２プールの中に設置される。温度の予想された変化が、第１及び第２温度の差から計算され、これは、この実施例では７５℃である。その予想された変化の９７％は、約７３℃である。したがって、遅延時間の分母は、第２プールの中に設置された後、温度センサーが、９８℃（２５°の開始温度プラス７３°の増加）に到達するのにかかる時間である。この方式における液体の２つのプールの使用は、滞留対遅延の比の遅延時間の分母を測定する単に１つの方法であり；他の方法も当業者には容易に明らかである。
【００４４】
例として、抽出液の平均流速が５ｍＬ／秒、及び加熱リザーバの容積容量が１００ｍＬである場合、リザーバの中の抽出液の平均滞留時間は２０秒である。温度センサーの遅延時間がそのとき５秒である場合、滞留時間対遅延時間の比は４である。物理的にこれは、抽出液が、温度センサーが抽出液の温度を測定するのにかかるより、約４倍長く加熱リザーバの中で費やして温かくなることを意味する。
【００４５】
滞留時間対遅延時間の比が非常に小さい場合には、抽出液が速く流れ過ぎるため、温度センサーが抽出液の温度変化についていくことができない。これは、小さい容積容量の加熱リザーバにおいて典型的に起こる。滞留時間対遅延時間の比が非常に大きい場合には、抽出液の温度変化は、温度センサーがついていくために十分なほど遅い。しかしながら、これは付随して、抽出が開始できる前に長い起動時間を結果として生じる可能性がある。この後者の状況は、大きい容積容量の加熱リザーバにおいて典型的に起こる。
【００４６】
そのため、約２以上の滞留時間対遅延時間の比を有することは好ましく、約３以上の滞留時間対遅延時間の比を有することはより好ましく、及び約４以上の滞留時間対遅延時間の比を有することは最も好ましい。約１０以下の滞留時間対遅延時間の比を有することは好ましく、約８以下の滞留時間対遅延時間の比を有することはより好ましく、及び約６以下の滞留時間対遅延時間の比を有することは最も好ましい。約４以下の滞留時間対遅延時間の比が有利であることが見出された。これらの好ましい値の様々な組み合わせが、滞留時間対遅延時間の比について有利な値の範囲を生成するために行われてもよい。
【００４７】
図９は、加熱器本体１４０の加熱リザーバ１４２内に保持された抽出液１５８の供給を示す。この特定の実施形態では、出口１４６は、加熱器本体１４０の最上部端部壁１６０の中に配置されている。図解されていないが、出口１４６はあるいは、加熱器本体１４０の側壁１６２の中に、最上部端部壁１６０の近くに配置されてもよい。こうした構成において、出口１４６は、以下に更に論じられるように、蒸気パージプロセスの少なくとも幾つかの部分の間に、抽出液１５８の表面準位１６４の上方に有利に配置される。
【００４８】
図１０〜１２は、抽出装置１００における抽出操作の間に、どのように温度制御論理３００が使用されてもよいかを示す。これらの図のフローチャートでは、方形の要素は処理ブロックを意味し、ソフトウェア指示又は指示群を表す。四辺形の要素は、データ入力／出力処理ブロックを意味し、及び入力若しくはデータ読み取り又は出力若しくはデータ送信を対象とするソフトウェア指示又は指示群を表す。本明細書で示された及び記載されたフローダイアグラムは、いずれかの特定のプログラミング言語の構文を表現しない。むしろ、フローダイアグラムは、回路を組み立てるために、又はシステムの処理を実行するためのソフトウェアを生成するために当業者が使用してもよい機能情報を図解している。多くの所定のプログラム要素、例えばループ及び変数の初期化、並びに一時変数の使用は示されていないことに注意する必要がある。温度制御論理３００を論じる前に、開示全体を通じて使用された幾つかの代表的な用語の定義をもうひとたび確認することが適切である。すべての用語の単数及び複数形態の両方が各意味に含まれる。
【００４９】
本明細書で使用するとき、「論理」には、機能（類）若しくは動作（類）を実行するための、及び／又は機能若しくは動作を別のコンポーネントに生じさせるための、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、及び／又は各々の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、所望の用途又は要求に基づいて、論理は、ソフトウェア制御マイクロプロセッサー、個別論理、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又は他のプログラムされた論理素子を包含してもよい。論理はまた、ソフトウェアとして完全に具体化されてもよい。
【００５０】
本明細書で使用するとき、「ソフトウェア」には、コンピュータ若しくは他の電子素子に機能、動作を実行させる、及び／又は所望の方式で行動させる、１つまたは複数のコンピュータ可読の及び／又は実行可能な命令が挙げられるが、これらに限定されない。指示は、動的にリンクしたライブラリーからの別個のアプリケーション又はコードを包含するルーティン、アルゴリズム、モジュール、又はプログラムのような様々な形態に具体化されてもよい。ソフトウェアはまた、単独型プログラム、関数呼び出し、サーブレット、アプレット、メモリに保存された指示、オペレーティング・システムの一部、又は他の種類の実行可能支持のような様々な形態で実行されてもよい。ソフトウェアの形態は、例えば所望の用途の要件、それが実行される環境、及び／又は設計者／プログラマーなどの希望に依存することは当業者によく理解される。
【００５１】
次に図１０のダイアグラムを見ると、温度制御論理２０４を組み込む抽出システムの１つの実施形態２００が示される。システムは、示されたように図１からの構成要素に加えて、制御論理２０４を有する制御装置２０２を有する。制御装置２０２は、好ましくはプロセッサ・ベースであり、並びにアナログからデジタルへの（Ａ／Ｄ）入力及びデジタルからアナログへの（Ｄ／Ａ）出力を包含する様々な入力／出力回路を包含することができる。制御装置２０２は、幾つかのソースからデータを受け取る。流量計１０２は、貯蔵リザーバ１０１からポンプ１０４までの抽出液の流速を示す流量データ２０６を提供する。加熱器温度センサー２０８は、加熱器１０６の中に貯蔵された又は加熱器１０６を通って流れる抽出液の温度を示す温度データ２１０を提供する。流体流路温度センサー１１０は、加熱器１０６と抽出室１０８との間の流体流路１１１の中の抽出液の温度を示す温度データ２１２を提供する。以下に更に記載されたように、制御装置２０２は、抽出液の流速を制御する（２１４）ために、及び必要であれば、加熱器１０６の中の加熱要素１４８の出力を変える（２１６）ために、このデータを使用する。
【００５２】
抽出操作のための代表的な温度制御論理３００が、図１１Ａ及び１１Ｂに示される。第１工程３０２として、ユーザーは、抽出材料の量を抽出ユニット１４の抽出室の中に装填し、及び閉鎖機構１８を閉じることにより抽出操作を開始する。ユーザーは次に、どの種類の抽出操作が所望されるかについて制御装置２０２に指示するために、適切なボタン（類）を押下する（３０４）。この情報は、所望される抽出された飲料の量（０．２Ｌ（７オンス）、０．３Ｌ（９オンス）、０．４１Ｌ（１４オンス）など）、及びどの種類の材料が抽出されているか（プレーンコーヒー、コーヒーとクリームなど）を包含してもよい。このデータから、制御装置２０２は、様々な制御パラメータ、例えば抽出室に供給する抽出液の適切な量、及び加熱器１０６を出る抽出液のための目標温度を決定する。制御装置２０２はまた、これらの制御パラメータを設定するために加熱器温度データ２１０に依存してもよい―例えば抽出操作が最近行われていないために加熱器１０６の中の抽出液が相対的に冷たければ、目標温度はより高く設定されてもよい。
【００５３】
制御装置２０２は次に、閉鎖機構１８が閉じられ、施錠されているかどうかを検証する（３０６）。制御装置２０２は、例えば閉鎖機構１８に隣接して配置されたリミット・スイッチが切れているかどうかを判断することにより、これを行ってもよい。閉鎖機構１８が閉じられていないように見える場合には、制御装置２０２は、抽出が開始されないようにし（３０８）、及びユーザーに問題が起こったことを示す（３１０）。こうした問題信号には、ストップライト、ブザー、又は同様の信号を挙げることができる。ユーザーは次に問題を修正し（３１２）、及びプロセス３００を再び開始するために所望の抽出ボタンを押下する（３０４）。
【００５４】
ひとたび閉鎖機構１８が閉じられたら、制御装置２０２は抽出プロセスを始め、及びユーザーにプロセスが始まったことを示す（３１４）。最後の抽出から加熱器１０６の中に残された抽出液の温めを開始するために、電圧が加熱器１０６の中の加熱要素１４８に印加される。加熱器の出力は、その最大定格値に初期設定される。制御装置２０２は、加熱器温度データ２１０から、加熱器１０６の中の抽出液が抽出プロセスを開始するために十分な最低温度Ｔminを有するかどうかを判断する（３１６）。Ｔminは、良好な飲料の有効な抽出のための最低温度に設定される。加熱器１０６の中の抽出液の温度が、Ｔminより低い場合、制御装置は、加熱要素１４８により加熱されている液の結果としてＴminに到達するまで待機する（３１８）。
【００５５】
ひとたび加熱器１０６の中の抽出液がＴminに到達したら、制御装置２０２は、抽出液の抽出室１０８への注入を始めるためにポンプ１０４を始動する（３２０）。制御装置２０２は、流量がゼロより大きいことを確認するために流量計データ２０６を点検する（３２２）。制御装置２０２が、流量が存在しないと判断する場合は、制御装置２０２は、ポンプ１０４及び加熱器１０６を停止し（３２４）、及びユーザーに問題が起こったことを知らせる（３２６）。ユーザーは、例えば抽出液を抽出リザーバ１０１に加えることにより問題を修正し（３１２）、プロセス３００を再び開始するために所望の抽出ボタンを押下する（３０４）。
【００５６】
制御装置２０２が、工程３２２において流量がゼロより大きいと判断する場合には、制御装置２０２は次に加熱器の中の抽出液の温度２１０が、いずれかの最高温度Ｔmaxを超えるかどうかを判断するために点検する（３２８）。Ｔmaxは、例えば満足できる抽出された飲料をもたらす抽出液の最高温度として設定されてもよい。最高温度を超える場合には、制御装置２０２は、ポンプ１０４及び加熱器１０６を停止し（３２４）、ユーザーに問題が起こったことを知らせる（３２６）。ユーザーは、例えば抽出液を貯蔵リザーバ１０１に加えることにより問題を修正し（３１２）、プロセス３００を再び開始するために所望の抽出ボタンを押下する（３０４）。
【００５７】
点検３２８が、加熱器の中の抽出液の温度（３１０）が最高温度Ｔmaxを超えていないことを示す場合には、制御装置は、流体流路１１１の中の抽出液の温度についてのデータ（２１２）を点検する（３３０）。その温度（２１２）が、ユーザーによって選択された抽出の種類（３０４）のための目標温度と異なっている場合には、制御装置２０２は、温度を変えるために、第１／第２制御プロセスに従う。
【００５８】
第１制御として、制御装置２０２は、抽出液の流速を調整することによって抽出液の流速を調整し、それによってライン１１１の中の抽出液の温度を制御する。それは、例えば比例制御、比例微分制御、比例積分制御、比例積分微分制御、又は同様な制御ループを適用することによりこれを行ってもよい。抽出液温度２１２が低過ぎる場合には、ポンプ１０４の速度は減少され、その結果抽出液は加熱器１０６の中でより多くの時間を費やし、したがってライン１１１の中でより高い温度に到達する。抽出液温度２１２が高過ぎる場合には、ポンプ１０４の速度は増加され、その結果抽出液は加熱器１０６の中でより少ない時間を費やし、したがってライン１１１の中で高い温度に到達しない。ポンプの調整は、目標容積が満たされるまで（３３２）、プロセス３００が点検工程３３０を通って連続的に折返すときに、段階的なやり方で行われてもよい。目標温度と測定温度との間の誤差が相対的に大きい場合には、ポンプ速度は相対的に大きい量で変化されてもよい。目標温度と測定温度との間の誤差が相対的に小さい場合には、ポンプ速度は相対的に小さい量で変化されてもよい。例えばポンプの下流に配置された可変サイズの開口部のような、ポンプ速度ではなく機構が抽出液の流速を変えるために使用されることができる。
【００５９】
第１流速制御が十分でない場合に、第２制御が加熱要素１４８に依存して提供される。更に詳しくは、流速が、使用されている特定のポンプの最大揚水容量に到達し、抽出液温度がなお減少される必要がある場合は、制御装置２０２は、加熱器１０６の中の加熱要素１４８の出力を低減する。同様に、流速が、使用されている特定のポンプの最小揚水容量に到達し、及び抽出液温度がなお増加される必要がある場合は、制御装置２０２は、加熱器１０６の中の加熱要素１４８の出力を増加する。流速は加熱要素１４８の出力より、はるかにより正確な及び反応の良い方式で制御され得るため、流速を変えることは第１制御として使用される。したがって、温度制御プロセス３００の普通の操作では、加熱要素１４８の出力は、仮にあったとしても、通常多くは変化されない。むしろ、それは普通相対的に高いレベルで留まり、抽出液の流速における変化が抽出液の温度を制御する。しかし言うまでもなく、加熱要素の出力は、あるいは単独温度制御として、又は他の制御と共に第１温度制御として使用されてもよい。
【００６０】
抽出液の温度を調整した後（３３０）、制御装置２０２は、抽出プロセスの間に注入された抽出液の容積を点検する（３３２）。制御装置２０２は、プロセス３００の全体を通じて流量計データ２０６を追跡し、流量を時間と共に積分することにより、注入された抽出液の量を判断することができる。例えば、脈拍計が使用される場合、制御装置は、脈拍の数を数えることができ、脈拍当たりに注入される抽出液の既知の容積から容積を判断することができる。ユーザーによって選択された抽出についての目標容積が満たされていない場合、注入は継続し（３３４）、及びプロセス３００は、流量計の点検工程３２２に折返す。目標容積が満たされた場合は、制御装置２０２は、システムを停止するか、又は所望であればパージプロセスを始める。
【００６１】
パージプロセスの１つの実施例は、図１２に示されている。このパージプロセス４００の開始において、ポンプ１０４は止められるが、加熱器１０６はつけたままである（４０２）。加熱要素の出力は、既に最大出力定格のレベルになっていない場合には、そのレベルに設定される（４０４）。加熱器の中の抽出液の温度２１０は、それが抽出液の沸点に到達するときを判断するために監視され（４０６）、これは水については１００℃である。これは、ポンプ１０４が止められている結果として、加熱器１０６の中で休止状態にある抽出液から蒸気を発生させる。蒸気は流体流路１１１を通って浸透し抽出ユニット１４の中の抽出室に到達する。そこで蒸気は今使用された抽出材料を、それが過剰にくっ付いたりせず、雫を垂らしたりせず、又は他の厄介なことなしに、ユーザーによって容易に取り除かれる程度にまで乾燥する。組み合わされたコーヒー／クリームのポッドが使用された場合には、蒸気は更に、過剰のクリーム又は他の液体をポッドから追い出すように作用する。
【００６２】
図９に示された及び上記の加熱器は、蒸気パージプロセスに関連して特に有用である。表面１６４から発生する蒸気は、少なくとも幾らかの過剰の蒸発していない抽出液をそれと共に運ぶ傾向がある。しかしながら加熱器１０６の出口１４６は抽出液の表面準位１６４の上方に配置されているために、多量の過剰の抽出液は出口１４６に到達の見込みがない。それは、重力が、蒸気と共に運ばれた抽出液の大部分を、蒸気が出口１４６に到達する前に、プール１５８の中に戻す傾向があるためである。
【００６３】
パージプロセスの開始において、抽出液の表面準位１６４は、出口１４６の高さに又は出口１４６の近くに配置されてもよい。その場合にはある期間の間、相対的に多量の過剰の蒸発していない抽出液は、蒸気の流れの中に、それが加熱リザーバ１４２を出るときに、捕捉されたまま残留する場合がある。しかしながら、その捕捉された液が運び去られ、他の液が蒸気に変換されたとき、表面準位１６４は下がる。蒸気が生成し始めた後ある時点で、表面準位１６４は、加熱リザーバ１４２の中で、蒸気の中に運ばれた大部分の液が、蒸気が出口１４６に到達する前に、プール１５８の中に戻ってくるのに十分なほどの低さに到達する。これは、各抽出間における、パージプロセスの間の液産出量の改善された再現性に役立つ。
【００６４】
ひとたび抽出液の沸点温度に到達すると、パージタイマー４０１が開始される（４０８）。パージタイマー４０１は、例えば、図１０に示されたように、制御装置２０２の一部として組み込まれてもよい。蒸気は次に、パージタイマー４０１により測定されたとき、予め定められた時間の間生成される。蒸らし時間は、抽出室の中に残された液体を包含する、後に残された液体の量を十分に低減することによりシステムをパージするために有効である、予め定められた量に設定される。パージされた液体は、抽出室を通って抽出ユニット１４の注ぎ口２０まで押し出される。したがって、パージプロセス４００は、抽出操作３００が完了した後、少量の抽出された飲料を分配させる。しかしながら、パージプロセス４００の間に生成された抽出された飲料の量は、蒸気が一定時間の間に制御されたやり方で生成されるため、各抽出間で高度に再現可能である。ひとたび分配された飲料のこの再現可能な量が、特定の抽出装置について経験的に決定されたら、抽出操作３００の工程３３２において使用された目標容積の値は、両方のプロセス３００、４００の結果として製造された抽出された飲料の全体量が各抽出間で高度に再現可能になるように低減されてもよい。
【００６５】
１又は２カップのブラックコーヒーを生成するためには、約５秒以上、又は約７秒以上、又は約９秒以上の蒸らし時間を有することが有利である。抽出室の中で共に抽出されたコーヒー及びクリームの組み合わせを１又は２カップ生成するためには、約１０秒以上、又は約１２秒以上、又は約１４秒以上の蒸らし時間を有することが有利である。
【００６６】
１又は２カップのブラックコーヒーを生成するためには、約１５秒以下、又は約１３秒以下、又は約１１秒以下の蒸らし時間を有することが有利である。抽出室の中で共に抽出されたコーヒー及びクリームの組み合わせを１又は２カップ生成するためには、約２０秒以下、又は約１８秒以下、又は約１６秒以下の蒸らし時間を有することが有利である。
【００６７】
加熱器１０６の中の抽出液がその沸点に到達したときに、パージタイマー４０１（図１０）を開始する（４０８）代わりに、タイマー４０１はプロセスの中でより早く開始されてもよい。例えば、それはポンプ１０４が中断されたとき（４０２）、又は加熱要素の出力が最大に設定されたとき（４０４）に開始されてもよい。
【００６８】
ひとたび抽出液の沸点温度に到達したら、蒸気生成プロセスの残りの期間、加熱要素の出力を低減すること（４１０）が有利である場合がある。例えば、加熱要素の出力は、抽出操作の間に抽出液を加熱するために必要とされる出力の５０％ほど低減されてもよい。これは、熱い抽出された飲料が消費のためにカップの中に分配されるときにはねたり、並びにシステムを過剰に加圧したりする結果を生じる可能性がある、過剰な量の蒸気の生成を防ぐのに役立つ。
【００６９】
ひとたび設定時間が経過したら、又は別の方法でパージプロセスが終了したら、加熱器１０６は止められる（４１２）。以上に論じられたように、真空通気バルブ１１２は、加熱器１０６が止められた後に経路１１１の中に形成する蒸気凝縮の結果として流体流路１１１の中に起こる真空を緩和するために、流体流路１１１内に配置されてもよい。プロセス４００のこの時点で加熱器を補充する（２０６）ためにポンプ１０４を作動させる（４１４）ことが、また有利である場合がある。これは、蒸気生成プロセスの間に失われた抽出液を置き換え、抽出プロセスが再び始まるときに、十分な量の抽出液が加熱器１０６の中にあることを確実にする。ユーザーは、抽出プロセスが完了したことを知らされる（４１６）。加熱器１０６が止められた（４１２）時間とユーザーへ知らせる（４１６）時間との間に遅れがあることが有利である場合がある。こうした遅れにより、システムの中に残留する蒸気は抽出室の中の抽出材料及び濾紙を更に乾燥することができ、システムを減圧することができる。
【００７０】
本発明は、その実施形態の記載によって説明され、実施形態は、かなり詳細に記載されたが、これによって請求された発明の範囲をこうした詳細に制限する又は多少なりとも限定することは意図されていない。更なる利点及び修正は当業者に容易に明らかになる。例えば、温度制御プロセス３００及びパージプロセス２００の工程が少し詳しく及び特定の順番で記載されたが、言うまでもなく異なる又は追加的工程が使用されてもよく、又は記載された工程が異なる順番で実行されてもよい。そのため、本発明は、そのより広い観点において、示された及び記載された特別な詳細及び説明に役立つ実例に限定されない。それ故に、本発明の一般概念の趣旨又は範囲から逸脱することなくこうした詳細からの逸脱がなされてもよい。
【００７１】
この明細書の中に組み込まれ及びその一部を構成する添付図面において、抽出方法及び装置の実施形態が図解される。これらの図面は、以上に与えられた抽出方法及び装置の概要、並びに以下に与えられた「発明を実施するための最良の形態」と共に、本発明の本質を例証するために役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】閉鎖機構、リザーバ、抽出ユニット、及び雫受けを包含する抽出装置の１つの実施形態の上面斜視図。
【図２】代表的な抽出システムの幾つかの異なる要素を示す。
【図３】温度センサー、圧力逃がしバルブ、及び真空通気バルブを包含するマニホールドの斜視図。
【図４】抽出装置の中で使用するための加熱器の１つの実施形態の側面図。
【図５】図４に示された加熱器の別の側面図。
【図６】図４の線６−６に沿って取られた図４に示された加熱器の断面図。
【図７】図５の線７−７に沿って取られた図４に示された加熱器の断面図。
【図８】抽出装置の中で使用された加熱システムのワット密度の特性を図解するグラフ。
【図９】図６のように、図４の線６−６に沿って取られた図４に示された加熱器の断面図であるが、加熱器内に配置された抽出液の供給を示す。
【図１０】温度制御プロセスを実行してもよい制御装置を包含する抽出装置の略図。
【図１１Ａ】温度制御プロセスを示すフローチャート。
【図１１Ｂ】温度制御プロセスを示すフローチャート。
【図１２】パージプロセスを示すフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009504344.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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