(57)【要約】飲料製造機（１）は、水を含有し加熱するボイラー（３０）、及び水の温度を検出する検出部材（６３ａ）を有する通常開サーモスタット（６３）を有する。該検出部材（６３ａ）は、ボイラー（３０）の水入口（３４）に対して特定の距離において位置決めされる。水が加熱され、水の温度がサーモスタット（６３）の設定点を超える際、サーモスタット（６３）は閉じる。結果として、ポンピング動作は開始され、熱水がボイラー（３０）から流出され、冷水がボイラー（３０）へと流入される。冷水の前部がサーモスタット（６３）の検出部材（６３ａ）に到達する際、サーモスタット（６３）は、再度開くようトリガされ、ポンピング動作は完了される。サーモスタット（６３）を用いることによって、飲料を作ることを目的に使用される熱水の量は、正確に制御される。
2009542396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある量の温かい飲料を得ることを目的として使用される水の量を制御する方法であって：
・  水を含有する内部空間と前記水に対して熱を供給する加熱手段とを有するボイラーにおいて水を加熱する段階と；
・  前記ボイラーの水出口を介して熱水を前記ボイラーから流れ出させ、同時に前記ボイラーの水入口を介して冷水を前記ボイラーへと流れ込ませる段階と；
・  そのようにして得られた水流における水の温度を前記ボイラーの前記水入口に対する所定の位置において測定する段階と；
・  前記水の前記温度が所定の値を下回るようである際に前記水流を停止させる段階と、
を有する方法。
【請求項２】
ポンプは、前記水を流れさせることを目的として与えられ、該ポンプは、給電回路によって給電され、
スイッチング装置と検出部材との組合せは、前記水の前記温度を検出すること、及び前記水の前記温度が前記スイッチング装置の設定点を下回るようである際に前記給電回路の遮断を引き起こすことを目的として適用される、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
流れ分配手段は、前記水流を薄膜流にさせることを目的として与えられる、
請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法を適用することによってある量の温かい飲料を得ることを目的として使用される水の量を制御するよう適合される装置であって：
・  水を含有する内部空間と前記水に対して熱を供給する加熱手段とを有するボイラーと；
・  前記ボイラーを出入りするよう水をポンピングするポンプと；
・  前記ポンプに給電するポンピング回路を有する給電回路と；
・  スイッチング装置と検出部材との組合せと、
を有し、
前記スイッチング装置は、前記ポンピング回路において配置され、且つ該ポンピング回路を遮断すること又は閉じることができ、
前記検出部材は、前記ボイラー内部に存在する水の温度を検出することができ、
前記スイッチング装置は、前記水の前記温度が前記スイッチング装置の設定点を下回る場合に前記ポンピング回路を遮断するよう適合され、
前記検出部材は、前記ボイラーの水入口に対して所定の距離において位置付けられる、
装置。
【請求項５】
前記給電回路は更に、前記ボイラーの前記加熱手段に給電する加熱回路を有し、
他のスイッチング装置は、該加熱回路において配置され、前記加熱回路を遮断すること又は閉じることができ、
前記他のスイッチング装置は、前記ボイラーの内部に存在する水の温度を検出する検出部材と関連付けられ、
前記スイッチング装置は、前記水の前記温度が所定の値を上回る場合に前記加熱回路を遮断するよう適合され、
前記検出部材は、前記ボイラーの前記水入口に対して所定の位置において位置決めされる、
請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記ポンピング回路において配置される前記スイッチング装置に関連付けられる前記検出部材と前記ボイラーの前記入口との間の距離は、前記加熱回路において配置される前記スイッチング装置に関連付けられる前記検出部材と前記ボイラーの前記水入口との間の距離よりも大きい、
請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記加熱回路において配置される前記スイッチング装置は、手動でのみ前記加熱回路を閉状態に設定可能である、
請求項５又は６記載の装置。
【請求項８】
前記給電回路は更に、前記加熱回路又は前記ポンピング回路のいずれかを閉じるようスイッチング装置を有する、
請求項５又は６記載の装置。
【請求項９】
前記ポンピング回路を一時的に閉じるプッシュボタンスイッチと、前記ポンピング回路において配置されるリレーと、を更に有する、
請求項４乃至６のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項１０】
第１のポンピング回路に対して平行に構成される、前記ポンプに給電する第２のポンピング回路と；
前記ポンピング回路のうちいずれか一方を閉じる手動で操作可能なスイッチング装置と；
前記第２のポンピング回路において配置され、前記第２のポンピング回路を遮断すること又は閉じることのいずれかができ、前記第１のスイッチング装置と同様に前記ボイラー内部に存在する水の温度を検出する検出部材と関連付けられる、第２のスイッチング装置と、
を有し、
前記第２のスイッチング装置は、前記水の前記温度が所定の値を下回る場合に前記第２のポンピング回路を遮断するよう適合され、
前記第２のスイッチング装置に関連付けられる前記検出部材は、前記ボイラーの前記水入口に対して所定の距離において位置付けられ、該所定の距離は、前記第１のスイッチング装置に関連付けられる前記検出部材が前記ボイラーの前記水入口に対して位置付けられる前記所定の距離とは異なる、
請求項４乃至６のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項１１】
流れ分配器を更に有し、
該流れ分配器は、前記ボイラーの前記水入口において備えられ、前記ポンプのポンピング作動中における前記水の薄膜流の実現に寄与するよう適合される、
請求項４乃至１０のうちいずれか一項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ある量の温かい液体（ａ  ｑｕａｎｔｉｔｙ  ｏｆ  ｈｏｔ  ｌｉｑｕｉｄ）を得ることを目的として使用される水の量を制御する方法、及び当該方法を実行するよう適合される装置に係る。特には、本発明に従った方法は、温かい飲料を調製する工程において使用される水の量を制御する分野において適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
温かい飲料を調製する工程において、ある量の抽出可能な材料に関連付けられる水の量及び水の温度はいずれも、重要なファクタである。これは、ある量の挽いたコーヒー豆及び熱水に基づいてコーヒーを調製する工程の場合に特に当てはまる。かかる場合、挽いたコーヒー豆の量と挽いたコーヒー豆を介して案内される熱水の量との間の比率は、コーヒーの濃さと香りを決定する。
【０００３】
通常、コーヒーは、コーヒーメーカーを使用して調製される。特定の種類のコーヒーメーカーは、コーヒーパッド、即ちある量の挽かれたコーヒー豆を充填されたエンベロープに基づいてある量のコーヒーを調製するよう適切である、コーヒーメーカーである。該エンベロープは、液体透過性である。一般的に、かかるコーヒーメーカーは、１つ又はそれより多くのコーヒーパッドを受容するよう適合される密封可能な煎出チャンバを有する。コーヒーメーカーの稼働中、ある量の熱水は、少なくとも１つのコーヒーパッドを介して流れるようにされる。工程において、コーヒーパッドのエンベロープは、フィルタとしての役割を有する。このようにして、煎出チャンバ内部のコーヒーパッドと熱水との間の相互作用に基づき、所望される量のコーヒーが得られる。
【０００４】
コーヒーメーカーは、通常は９０℃乃至９６℃である所定の温度まで水を加熱することを目的としてボイラーを有し、該ボイラーは、水を含有する内部空間、及び水を加熱する加熱手段を有する。水の流れを実現することを目的として、コーヒーメーカーは、ポンプを有する。ポンプ、ボイラー、及び煎出チャンバは、水を運搬する管を用いて相互に接続される。
【０００５】
コーヒーメーカーを使用することによって得られるコーヒーの量は、コーヒーメーカーの稼働中にコーヒーパッドを介して案内される熱水の量によって確定される。コーヒーメーカーからコーヒーを受けるよう使用されるコーヒーカップ又はコーヒーポットの寸法に適合された所定の量のコーヒーをコーヒーメーカーが供給することが望まれるという事実、及び、所定の濃さ及び香りを有するコーヒーをコーヒーメーカーが供給することが望まれるという事実から、コーヒーメーカーの稼働中にコーヒーパッドから案内される熱水の量が正確に制御される、ことが重要である。
【０００６】
所定の量の抽出可能な材料に基づいて温かい飲料を調製することを目的として使用される熱水の量を制御する方法は、既知である。多くの場合において、飲料製造機は、ポンプを作動させるよう適合される制御回路を備えられ、ポンプが作動される全時間が所定の量の水を示す所定の時間に対応するようにされる。
【０００７】
例えば、ＵＳ  ６  ０００  ３１７（特許文献１）は、冷水を含有する水容器、ある量の水を加熱する加熱チャンバ、及び、水を容器から加熱チャンバを介してフィルタ装置までポンピングするポンプを有する、コーヒーメーカーを開示する。コーヒーメーカーの稼働中、ポンプの作動は制御装置によって制御される。該特許文献１においては、容器の全内容が煎出される場合、水の欠如に反応するセンサが適用され得、このセンサの信号がポンプの動作の完了に繋がる、ことが留意される。更には、該特許文献１において、容器からの水の一部のみを使用することによってコーヒーを調製するようコーヒーメーカーを使用することが望まれる場合、コーヒーメーカーは、煎出を所望される量のコーヒーを制御装置に入力するよう制御セレクタを備えられ得る、ことが留意される。かかる場合、流れ検出器は、容器とフィルタ装置との間の流れ経路において備えられ得、コーヒーを調製する工程中の水の全流れを測定する。制御装置は、所望される流れが行なわれている際にポンプを停止させる。あるいは、ポンプの稼働時間は、煎出を所望されるコーヒーの量に依存して制御される、ことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＵＳ  ６  ０００  ３１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
コーヒーを調製する工程において使用される水の量を制御する上述された既知の方法は、一方では優れた結果をもたらし得るが、かかる方法は、他方ではコーヒーメーカーにおいて比較的高価な構成要素の適用を必要とする。したがって、本発明は、高価な構成要素の適用を避ける可能性を提供する、ある量の温かい液体を得ることを目的にして使用される水の量を制御する方法を与える、ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的は、以下の段階：
・  水を含有する内部空間と水に対して熱を供給する加熱手段とを有するボイラーにおいて水を加熱する段階；
・  ボイラーの水出口を介して熱水をボイラーから流れ出させ、同時にボイラーの水入口を介して冷水をボイラーへと流れ込ませる段階；
・  そのようにして得られた水流における水の温度をボイラーの水入口に対する所定の位置において測定する段階；及び、
・  水の温度が所定の値を下回るようである際に水流を停止させる段階、
を有する方法によって達成される。
【００１１】
本発明によれば、ボイラーから流れる熱水の量は、水の温度の測定に基づき制限され、該測定は、ボイラーの水入口に対して所定の位置において実行される。測定は、適切な温度検出装置を使用することによって行なわれ得る。該温度検出装置は、例えば所謂負の温度係数サーミスタであり、抵抗が上昇する温度と共に低減するレジスタである。
【００１２】
本発明に従った方法は、熱水がボイラーから出るようポンプされる際に冷水がボイラーの水入口を介してボイラーに入る場合に適用可能である。かかる場合、冷水の密度が熱水の密度より高いという事実により、冷水を温水から分離する分離層がある。分離層が水の温度が測定される位置に到達する際、温度の急激な低下が検出され、温度は、所定の温度を上回る値からこの所定の値を下回る値まで変化する。その際に、あるいは所定の時間が経った後に、水流は停止され、ボイラーから出るようポンプされる熱水の量は、ポンプ作動中にボイラーに入っている冷水の量に対応する。この量は、水の温度の測定がボイラーの水入口に対して同一のレベルにおいて実行されると仮定した場合、一定の値を有する。冷水の温度と熱水の温度との間には７０℃より大きくなり得る大きな差異があるという事実から、水流が停止される必要がある瞬間を正確に確定することは、可能である。
【００１３】
本発明に従った方法を実行することを目的として、高価な構成要素を適用することは必要とされない。有利には、該方法は、水を流すことを目的として給電回路（ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔ）によって給電するポンプを適用することによって、また、水の温度を検出することを目的として検出部材とスイッチング装置との組合せを適用し、水の温度がスイッチング装置の設定点を下回るようである際に、その瞬間又は所定の時間が経った後に給電回路を遮断させることによって、実行される。例えば、スイッチング装置及び検出部材の組合せは、比較的安価な構成要素である商用の機械サーモスタットであり得る。いずれの場合にしても、ポンプの稼働時間を制御するフローメータ又は手段の適用は、必要ではない。
【００１４】
望ましくは、熱水がボイラーから出るようポンプされる際に水入口を介してボイラーに入る冷水の流れが薄膜流（ｌａｍｉｎａ  ｆｌｏｗ）であることを保証するよう、流れ分配手段（ｆｌｏｗ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇ  ｍｅａｎｓ）が適用される。該手段は、既知の適切な流れ分配手段であり得る。
【００１５】
実際には、本発明に従った方法は、飲料製造機等である装置によって実行される。本発明によれば、装置は、上述された方法を適用することによってある量の温かい液体を得ることを目的として使用される水の量を制御するよう適合される。該装置は、以下の構成要素：
・  水を含有する内部空間と水に対して熱を供給する加熱手段とを有するボイラー；
・  ボイラーを出入りするよう水をポンプするポンプ；
・  ポンプに給電するポンピング回路を有する給電回路；及び、
・  スイッチング装置と検出部材との組合せ、
を有する。スイッチング装置は、ポンピング回路において配置され、且つ該ポンピング回路を遮断すること又は閉じることができる。検出部材は、ボイラー内部に存在する水の温度を検出することができる。スイッチング装置は、水の温度がスイッチング装置の設定点を下回る場合にポンピング回路を遮断するよう適合される。また、検出部材は、ボイラーの水入口に対して所定の距離において位置付けられる。
【００１６】
この装置において、ある量の温かい液体を得ることを目的として使用される水の量を正確に制御するよう、高度な制御装置は必要とされない。その代わりに必要とされるのは、装置のポンプに給電する給電回路、及び、水の温度が所定の値を下回る際にポンプに対するエネルギの供給を遮断するための検出部材とスイッチング装置との組合せである。かかるスイッチング装置と検出部材との組合せを適用することによって、ポンプの動作は、冷水と熱水との間における分離層が温度が測定される点に到達する際に、自動的に完了される。
【００１７】
検出部材は、ボイラーの入口に対して所定の距離において位置付けられ、ポンプの作動を完了させるようスイッチング装置を適用することによって測定される水の量は、ボイラーの水入口に対する検出部材の位置に直接関連付けられる。ポンプの稼働中にボイラーから出るようポンプされる熱水の量は、ボイラーへとポンプされる冷水の量と同等であるため、ボイラーの水入口に対する検出部材の距離が大きいほど、ボイラーへとポンプされる冷水の量が大きく、ボイラーから出るようポンプされる熱水の量も大きい、ことが言える。
【００１８】
スイッチング装置と検出部材との組合せは、比較的安価な機械的サーモスタット又は他の市販の適切な構成要素であり得る、ことが留意される。
【００１９】
本発明に従った装置の望ましい一実施例において、スイッチング装置と検出部材との第２の組合せは、水の温度が所定の値を上回るようである際にボイラーの加熱手段の動作を完了させることを目的として、使用される。かかる実施例において、ポンピング回路に加えて、給電回路は加熱回路を有し、第２のスイッチング装置は、この加熱回路において配置される。実際の一実施例において、第２の検出部材は、間接的に、即ちボイラーの加熱手段の温度を検出することによって、水の温度を検出するよう配置され得る。
【００２０】
ポンピング回路において配置されるスイッチング装置に関連付けられる検出部材と同様に、加熱回路において配置されるスイッチング装置に関連付けられる検出部材は、ボイラーの水入口に対して所定の距離において配置される。望ましくは、ポンピング回路において配置されるスイッチング装置に関連付けられる検出部材とボイラーの水入口との間の距離は、加熱回路において配置されるスイッチング装置に関連付けられる検出部材とボイラーの水入口との間の距離よりも大きい。このようにして、ポンピング動作中、冷水と熱水との間における分離層は、まず加熱回路において配置されるスイッチング装置に関連付けられる検出部材に到達し、冷水がこの検出部材に到達するよう保証されること、及び、温かい液体を供給する連続的な工程に対して加熱手段の制御はボイラーにおける冷水の存在に基づくこと、が達成される。
【００２１】
ポンピング回路において配置されるスイッチング装置と検出部材との組合せと同様に、加熱回路において配置される検出部材とスイッチング装置との組合せは、機械的サーモスタット又は他の比較的安価な構成要素であり得る。スイッチング装置は、手動でのみ加熱回路を閉状態（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｃｌｏｓｉｎｇ  ｔｈｅ  ｈｅａｔｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔ）に設定可能であり得、本発明に従った装置のユーザは、水を加熱し、ボイラーを介してある量の水を移動させる工程の開始を確定する。熱水は、ボイラーから出るようポンプされ、冷水は、ボイラーへとポンプされる。また、給電回路は、ポンピング回路又は加熱回路のいずれかを閉じるようスイッチング装置を有する。かかる場合において、水を加熱する工程が行なわれた後、ポンピング動作は、例えばポンピング回路を閉じるようスイッチング装置の位置を変更することによってかかる動作が開始され得ることをユーザが示す前には、開始されない。
【００２２】
特定の一実施例において、本発明に従った装置は、ポンピング回路を一時的に閉じるプッシュボタンスイッチ、及びポンピング回路において配置されるリレーを有する。リレーは、例えば電気機械的リレーであり得る。装置のこの実施例において、ユーザは、ポンピング動作が開始される瞬間、即ちプッシュボタンスイッチを操作する瞬間を確定する。装置の給電回路におけるリレーの配置は、リレーのコイルが自己給電するようにされ得、ポンプは、ユーザがプッシュボタンスイッチのプッシュボタンを開放する際でも作動し続ける。ポンピング動作が完了される際、リレーのコイルに対する電流の供給は、遮断される。この実施例において、加熱回路は、ボイラー内部の水の温度が所定のレベルを下回る際に自動的に閉じられ得、ボイラーの加熱手段に給電する工程は、ユーザの介入を有さずに自動的に再開され得る。
【００２３】
望ましくは、本発明に従った装置は、流れ分配器（ｆｌｏｗ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ）を有し、該流れ分配器は、ボイラーの水入口に備えられ、ポンプのポンピング動作中、水の薄膜流の実現に寄与するよう適合される。このようにして、冷水と熱水との間における明確な分離層が得られるため、ボイラーから出るよう流される熱水の量を制御する工程の高い精度は確保される。
【００２４】
本発明は、異なる所定の量の液体を出すよう適切である装置において適用可能である、ことが留意される。例えば、装置は、２つのポンピング回路を備えられ得る。かかるポンピング回路のスイッチング装置と関連付けられる検出部材は、装置のボイラーの水入口に対して異なる所定の距離において位置付けられる。装置の稼働中、ユーザによって与えられる入力に依存して、ポンピング回路の一方のみが閉じられ、スイッチング装置の１つのみに関連付けられる検出部材は、ボイラーの内部の水の温度を検出する工程において使用され、温度が所定の最低値を下回った際に関連付けられるスイッチング装置にポンピング動作を終了させる。この点において、装置は、例えば、ポンピング回路の一方を閉じるよう手動で操作可能なスイッチング装置を有し得る、ことが留意される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の望ましい実施例に従った飲料製造機の構成要素及び電気回路を概略的に図示する。
【図２】本発明の第２の望ましい実施例に従った飲料製造機の構成要素及び電気回路を概略的に図示する。
【図３】本発明の第３の望ましい実施例に従った飲料製造機の構成要素及び電気回路を概略的に図示する。
【図４】本発明の第４の望ましい実施例に従った飲料製造機の構成要素及び電気回路を概略的に図示する。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の上述及び他の態様は、以下に記載される本発明に従った装置の４つの実施例を参照して明らかに説明される。
【００２７】
本発明はこれより、図面を参照してより詳細に説明される。図中、同等又は同様の部分は同一の参照符号によって示される。
【００２８】
図１は、本発明の第１の望ましい実施例に従った、以下において第１の飲料製造機１と称される飲料製造機１の構成要素２０，３０，４０，５０、及び電気回路６０を概略的に示す。この飲料製造機１は、熱水及び挽かれたコーヒー豆で充填されたパッド（図示せず）に基づいてコーヒーを作るよう適切であるが、このことは、飲料製造機１が他の温かい飲み物を調製するようにも適切であり得るという事実を変えるものではない。第１の飲料製造機１の構成要素２０，３０，４０，５０及び電気回路６０に加えて、図１はまた、飲料製造機１からコーヒーを受けるカップ等である容器１０を示す。
【００２９】
第１の飲料製造機１は、水を含有する水タンク２０、水を含有する内部空間３１及び水に対して熱を供給する加熱素子３２を有するボイラー３０、水を水タンク２０からボイラー３０までポンピングする電気ポンプ４０、及び、コーヒーパッドを受容及び収容する密封可能な煎出チャンバ５０を有する。
【００３０】
ユーザが第１の飲料製造機１を使用してある量のコーヒーを作ることを所望する際、ユーザは、煎出チャンバ５０へとコーヒーパッドを挿入し、飲料製造機１を始動させる。ボイラー３０が空であるような場合、ユーザは、水を水タンク２０からボイラー３０までポンピングすることによってボイラー３０を充填するよう、まずポンプ４０を始動させる。コーヒーをいれる工程における第１の段階として、ボイラー３０内部の水は、加熱素子３２を用いて加熱される。水の温度が所定のレベルに到達した際、ポンプ４０は、自動的に始動され、冷水は、水タンク２０からボイラー３０まで運搬され、熱水は、ボイラー３０から煎出チャンバ５０まで運搬される。工程において、コーヒーをいれる工程における第２の段階として、煎出チャンバ５０内部において、熱水とコーヒーパッドが含有するある量の挽かれたコーヒー豆との間の相互作用が起きる。結果として、温かいコーヒーは、煎出チャンバ５０からカップ１０へと流れて得られる。コーヒーをいれる工程において使用される水の量は、使用される挽かれたコーヒー豆の量に対して適合される。図１中、第１の飲料製造機１を介する水の経路は、破線で概略的に示される。
【００３１】
第１の飲料製造機１の電気回路６０は、複数の構成要素を有し、該構成要素は、飲料製造機１の上述された操作が制御される方途に関する以下の説明において明らかにされる。
【００３２】
電気回路６０は、電源スイッチ６１を有する。該電源スイッチは、ボイラー３０の加熱素子３２が始動される前にボイラー３０が水で充填されている必要がある際にユーザによって始動される。電源スイッチ６１は、電気回路６０の一部であり且つポンプ４０に対して電力を供給する役割を有するポンピング回路４１を開閉するよう適合される。
【００３３】
更には、電気回路６０は、温度リミッタ６２を有する。該温度リミッタは、手動でのみ閉状態に設定可能であり、ボイラー３０内部の水の温度を検出する検出部材６２ａと関連付けられる。温度リミッタ６２は、加熱回路３３を開閉するよう適合される。該加熱回路は、電気回路６０の一部であり、ボイラー３０の加熱素子３２に対して電力を供給する役割を有する。ユーザが温度リミッタ６２を閉じた際、ボイラー３０内部の水は、水の温度が温度リミッタ６２の設定点に対応するレベルに到達するまで、加熱される。その際、温度リミッタ６２は、開位置に自動的に切り替わり、加熱回路３３は遮断され、加熱素子３２に対する電力供給は停止する。
【００３４】
前述された電源スイッチ６１及び温度リミッタ６２に加えて、第１の飲料製造機１の電気回路６０は、通常開サーモスタット（ａ  ｎｏｒｍａｌｌｙ  ｏｐｅｎｅｄ  ｔｈｅｒｍｏｓｔａｔ）６３、即ちサーモスタット６３の検出部材６３ａによって検出される温度がサーモスタット６３の設定点を超える際に閉位置に切り替わるサーモスタット６３、を有する。通常開サーモスタット６３は、ポンピング回路４１において配置され、サーモスタット６３の検出部材６３ａは、ボイラー３０におけるある位置において配置される。該位置は、温度リミッタ６２に関連付けられる検出部材６２ａが配置される位置よりもボイラー３０の水入口３４から離れている。
【００３５】
ボイラー３０の内部の水の温度が通常開サーモスタット６３の設定点に到達している際、サーモスタット６３は、閉位置に切り替わり、その結果してポンピング回路４１が閉じられ、ポンプ４０が始動される。ポンプ４０の影響を受けて、水は、第１の飲料製造機１を移動される。冷水は、水タンク２０からボイラー３０まで運搬され、熱水は、ボイラー３０から煎出チャンバ５０まで運搬される。
【００３６】
ボイラー３０の水入口３４において、流れ分配器３５が配置され、その影響を受けて、薄膜流がポンピング動作中に作られる。このようにして、冷水を熱水から分離する明確な分離層が得られる、ことは確証される。通常は開いているサーモスタット６３は、冷水の前部がサーモスタット６３の検出部材６３ａに到達する際に開位置に戻るよう切り替わり、検出された温度は、急激にサーモスタット６３の設定点を下回るように低下する。これにより、ポンプ４０の動作は停止される。
【００３７】
前述から、ポンプ４０がボイラー３０へと冷水を、且つボイラー３０から熱水をポンピングすることを目的として作動される時間は、ボイラー３０の水入口３４に対して通常開サーモスタット６３の検出部材６３ａの位置によって確定される。結果として、ポンピング作動中に移動される水の量は、ボイラー３０の水入口３４に対する通常開サーモスタット６３の検出部材６３ａの位置によって確定される。したがって、第１の飲料製造機１の作動中に作られるコーヒーの量は、通常開サーモスタット６３の適用に基づいて正確に制御される。
【００３８】
温度リミッタ６２に関連付けられる検出部材６２ａの位置及び温度リミッタ６２の設定点は、冷水が検出部材６２ａに到達する前に温度リミッタ６２の開位置が得られるよう、選択される。このようにして、温度リミッタ６２の閉位置が維持される状況は、避けられる。通常開サーモスタット６３の検出部材６３ａの位置、及びサーモスタット６３の設定点は、温度リミッタ６２が開位置に切り替わる前又は切り替わった直後にサーモスタット６３の閉位置が得られるよう、選択される。
【００３９】
第１の飲料製造機１の作動中の安全性を確保するよう、電気回路６０は、ボイラー３０の加熱素子３２に直列に接続される温度ヒューズ６４を有する。更には、電気回路６０は、通常閉サーモスタット６５、即ちサーモスタット６５検出部材６５ａによって検出される温度がサーモスタット６５の設定点を超える際に開位置に切り替わるサーモスタット６５、を有する。通常閉サーモスタット６５は、加熱回路３３において配置され、サーモスタット６５の検出部材６５ａは、ボイラー３０の加熱素子３２の温度を検出するよう配置される。加熱素子３２の温度が通常閉サーモスタット６５の設定点を超え次第、サーモスタット６５は、開位置に切り替わり、加熱素子３２に対する電力供給は、遮断される。通常閉サーモスタット６５を用いて、ボイラー３０に水がない場合に発生し得る加熱素子３２の温度が危険なほど高くなる状況は、避けられる。
【００４０】
水タンク２０がポンプ４０の作動中に空である場合、煎出チャンバ５０に対する水の流れは得られず、飲料製造機１からの新しく煎出された温かいコーヒーの供給は、停止される。更に、作動中にポンプ４０によって生成される音は、通常よりうるさい。空の水タンク２０のかかる２つの効果に基づき、ユーザはその状況を知らされる。結果として、水タンク２０における水レベルを確認して、水タンク２０が空である際にユーザに警告するための追加的なセンサ又は同様のものの適用は、必要とされない。このようにして、電気回路６０は、単純にされ、コストは低いレベルにおいて維持される。追加的なセンサ又は同様のものの適用を避けることは望ましいが、かかる適用は、本発明の範囲内において除外されない。
【００４１】
上述された第１の飲料製造機１の説明から、ユーザがコーヒーを作るようしなければならないことは、温度リミッタ６２を閉位置にすることのみである、ことになる。その瞬間から、コーヒーを作りコーヒーをカップ１０に供給する工程は、自動的に実行される。工程において、温度リミッタ６２は、ボイラー３０内部の水の温度が所定のレベルに到達している際に開位置まで戻るよう切り替わり、通常開サーモスタット６３は、ボイラー３０内部の水の温度が所定のレベルに到達している際に閉位置まで戻るよう切り替わり、また、通常開サーモスタット６３は、ボイラー３０内部の水の温度が所定のレベルを下回る際に開位置にまで戻るよう切り替わる。後者は、ポンピング作動中にボイラー３０を通って動く冷水と熱水との間における分離層が通常開サーモスタット６３の検出部材６３ａに到達する際に、行なわれる。
【００４２】
図２は、本発明の第２の望ましい実施例に従った飲料製造機２の構成要素２０，３０，４０，５０及び電気回路６０を概略的に示す。該飲料製造機２は、以下において第２の飲料製造機２と称される。
【００４３】
第２の飲料製造機２は、第１の飲料製造機１と大幅に類似する。特には、飲料製造機２の電気回路６０は、加熱回路３３及びポンピング回路３１を有し、また、第１の飲料製造機１に関連して説明されている、電源スイッチ６１、通常開サーモスタット６３、温度ヒューズ６４、及び通常閉サーモスタット６５を有する。しかしながら、第２の飲料製造機２は、温度リミッタ６２を有さない。その代わりに、第２の飲料製造機２は、加熱回路３３又はポンピング回路４１のいずれかを閉じるよう、電源スイッチ６６を有する。電源スイッチ６６は、図２に概略的に示されるスイッチ６６と同様に、単極双方向電源スイッチであり得る。スイッチ６６は、加熱回路３３を閉じる位置である加熱位置と、ポンピング回路４１を閉じる位置である複合ポンピング／オフ位置との間で、切替え可能である。本発明の範囲内において、他の複極スイッチが他のユーザインターフェイスに対して適用される、ことも可能である。例えば、電源スイッチ６６は、オフ位置、加熱位置、及びポンピング位置を有するよう、三位スライドスイッチを有し得る。
【００４４】
第２の飲料製造機２において、通常閉サーモスタット６５は、ボイラー３０の加熱素子３２の温度を検出するよう使用される。この温度は、ボイラー３０の内部の水の温度の測定としての役割を有する。第２の飲料製造機２のユーザが電源スイッチ６６を加熱位置に切り替える際、ボイラー３０の加熱素子３２は始動され、ボイラー３０内部に存在する水は加熱される。加熱工程は、加熱素子３２の温度が通常閉サーモスタット６５の設定点を超えるまで、継続される。
【００４５】
第２の飲料製造機２は、水の温度が所望されるレベルに到達していることをユーザに警告するよう適切な手段を有し得る。例えば、第２の飲料製造機２は、通常閉サーモスタット６５が開位置に切り替わり次第作動されるランプを有し得る。
【００４６】
通常開サーモスタット６３の設定点は、通常閉サーモスタット６５の設定点より僅かに低い。このようにして、通常開サーモスタット６３は常に、通常閉サーモスタット６５が開位置に切り替わる前に閉位置に切り替わる、ことが保証される。第２の飲料製造機２のユーザが電源スイッチ６６を加熱位置からポンピング位置まで切り替える際、ポンピング回路４１は閉じられ、熱水は、ボイラー３０から煎出チャンバ５０までポンプされ、煎出チャンバ５０において得られる温かいコーヒーは、煎出チャンバ５０からカップ１０までポンプされる。工程において、ボイラー３０は、水タンク２０によって供給される冷水で満たされる。熱水と冷水との間における分離層が通常開サーモスタット６３の検出部材６３ａと同一のレベルにある際、通常開サーモスタット６３は、開位置に戻るよう切り替わり、ポンピング動作は終了される。その時点において、第２の飲料製造機２はオフ状態にある。
【００４７】
通常開サーモスタット６３が閉位置に切り替わる前にユーザが電源スイッチ６６をポンピング位置にする場合、第２の飲料製造機２はオフ状態にされる。
【００４８】
第２の飲料製造機２に関する上述の説明から、ユーザがコーヒーを得るためにしなければならないことは、まず電源スイッチ６６を加熱位置させること、その後、水の温度が正しいレベルに到達していることを示す信号が受信される際に電源スイッチ６６をポンピング位置にすること、のみである。工程において、通常閉サーモスタット６５は、ボイラー３０の加熱素子３２の温度が所定のレベルに到達している際に開位置に切り替わり、通常開サーモスタット６３は、ボイラー３０内部の水の温度が所定のレベルに到達している際に閉位置に切り替わり、また、通常開サーモスタット６３は、ボイラー３０内部の水の温度が所定のレベルを下回る際に開位置まで戻るよう切り替わる。後者は、ポンピング動作中にボイラー３０を介して動く、冷水と熱水との間における分離層が通常開サーモスタット６３の検出部材６３ａに到達する際に、行なわれる。
【００４９】
図３は、本発明の第３の望ましい実施例に従った飲料製造機３の構成要素１５，３２，３６，４０、及び電気回路６０を示す。該飲料製造機３は、以下において第３の飲料製造機３と称される。第１の飲料製造機１及び第２の飲料製造機２と同様に、第３の飲料製造機３は、水タンク２０，内部空間３１及び加熱素子３２を有するボイラー３０、電気ポンプ４０、及び密封可能な煎出チャンバ５０を有する。図３には、ボイラー３０の加熱素子３２及びポンプ４０のみが示される。
【００５０】
ユーザが第３の飲料製造機３を使用してある量のコーヒーを作ることを望む際、ユーザは、コーヒーパッドを煎出チャンバ５０へと挿入し、飲料製造機３を始動させる。ボイラー３０が空であるような場合、ユーザは、水を水タンク２０からボイラー３０までポンピングすることによってボイラー３０を充填させるよう、まずポンプ４０を始動させる。コーヒーをいれる工程における第１の段階として、ボイラー３０内部の水の温度が所定のレベルに到達している際、警告信号がユーザに対して与えられる。ユーザがポンプ４０を始動させることによってこの信号に反応する際、冷水は水タンク２０からボイラー３０まで運搬され、熱水はボイラー３０から煎出チャンバ５０まで運搬される。工程において、コーヒーをいれる工程における第２の段階として、煎出チャンバ５０内部において、熱水とコーヒーパッドに含有されるある量の挽かれたコーヒー豆との間の相互作用が発生する。結果として、温かいコーヒーが得られる。コーヒーをいれる工程において使用される水の量は、使用される挽かれたコーヒー豆の量に適合される。
【００５１】
ポンピング動作が終わった際、ボイラー３０内部の水を加熱する工程は、自動的に再開される。加熱工程が終了する前にユーザがポンプ４０を始動させようとした場合、ポンプ４０は開始せず、加熱工程は継続される。
【００５２】
第３の飲料製造機３が作動される方途は、以下における飲料製造機３の電気回路６０の説明に基づいて更に明らかにされる。
【００５３】
第１の飲料製造機１及び第２の飲料製造機２の電気回路６０と同様に、第３の飲料製造機３の電気回路６０は、加熱回路３３及びポンピング回路４１を有する。また、第３の飲料製造機３は、ボイラー３０が空であり水タンク２０からの水で充填される必要がある際にポンピング回路４１を閉じる電源スイッチ６１、ボイラー３０内部の水が所定の温度まで加熱されている際にポンピング回路４１を閉じる通常開サーモスタット６３、ボイラー３０が熱くなりすぎないようにする温度ヒューズ６４、及び、ボイラー３０の加熱素子３２の温度が所定のレベルを超える際に加熱回路３３を開く通常閉サーモスタット６５を有する。
【００５４】
更に、第３の飲料製造機３の電気回路６０は、飲料製造機３のメインスイッチとしての役割を有する電源スイッチ６７、及びランプ１５を有する。ランプ１５は、メインスイッチ６７に直列して接続され、飲料製造機３のオン／オフ状態のインジケータとしての役割を有する。
【００５５】
加熱回路３３において、他のランプ３６が配置される。該他のランプは、通常閉サーモスタット６５に対して平行に接続され、通常閉サーモスタット６５が開位置にされる際に始動される。後者はボイラー３０内部の水の温度が所定のレベルに達している際に行なわれるため、ランプ３６は、ポンプ動作が開始され得るか否かを飲料製造機３のユーザに示す役割を有する。
【００５６】
ポンピング回路４１において、リレー６８、並びに、ポンプ４０及びリレー７８をトリガするプッシュボタンスイッチ６９が配置される。この例において、リレー６８は、電気接触を確率するよう磁石コイルを有する高電流電気機械リレーである。
【００５７】
第３の飲料製造機３のユーザがメインスイッチ６７を閉位置にする際、ランプ１５が始動され、加熱回路３３が閉じられる。ボイラー３０の加熱素子３２は、加熱素子３２２の温度が通常閉サーモスタット６５の設定点を超えるまで、ボイラー３０の内容物を加熱する。その際、水を加熱する工程が完了していることを示すランプ３６は、始動される。必要に応じて、通常閉サーモスタット６５は、所定のレベルにおいてボイラー３０内部の水の温度を保持するよう、開位置及び閉位置に交互にされる。
【００５８】
通常開サーモスタット６３は、ボイラー３０内部の水の温度がサーモスタット６３の設定点を超える際に、閉位置に切り替わる。通常開サーモスタット６３の検出部材６３ａの位置、及びサーモスタット６３の設定点は、通常閉サーモスタット６５が開位置に切り替わる前あるいは切り替わった直後に得られるよう、選択される。
【００５９】
第３の飲料製造機３のユーザがプッシュボタンスイッチ６９を作動させる際、ポンピング回路４１は、短い間閉じられる。リレー６８は、機械的メモリ機能を与えるようしようされ、リレー６８のコイルは、図３において破線で示される接続を介して自己給電され、ポンプ４０は、たとえユーザがプッシュボタンスイッチ６９のプッシュボタンを開放し且つこのスイッチが再度開位置にある際でも、稼働し続ける。
【００６０】
ポンプ動作は、ボイラー３０内部の水の温度が通常開サーモスタット６３の設定点を下回る際に、停止する。これは、言わばボイラー３０から熱水を押し出す冷水の前部が通常開サーモスタット６３の検出部材６３ａのレベルに到達する場合、である。通常開サーモスタット６３が開位置まで戻るよう切り替わる際、リレー６８のコイルに対する電流の供給は遮断される。更には、ユーザがメインスイッチ６７を開位置にしない限り、ボイラー３０の加熱素子３２は、ボイラー３０内部の水を加熱するよう再度始動される。
【００６１】
前述及び図示された全ての飲料製造機１，２，３において、ポンピング動作は、通常開サーモスタット６３の位置に依存し、サーモスタット６３が閉位置にある際にのみポンピング動作が行なわれ得るようにされる。ボイラー３０内部の水の温度がこのサーモスタット６３の設定点を超える際、サーモスタット６３は閉じる。その際、ポンプ動作は開始され、その間に熱水がボイラー３０から煎出チャンバ５０に移動され、冷水が水タンク２０からボイラー３０まで移動される。ボイラー３０の水入口３４において位置付けられる流れ分配器３５の影響を受けて、水の流れは薄膜流であり、冷水と熱水との間において明確な分離層が得られる。ポンプ動作が実行される度、この分離層は実質的に同一の特徴を有する。通常開サーモスタット６３の検出部材６３ａが存在するボイラーにおけるレベルに分離層が到達する際、検出部材６３ａは、急激に冷却され、温度は設定点を下回って低下し、サーモスタット６３が開く。
【００６２】
通常開サーモスタット６３が開位置に戻るよう切り替わる際、ポンプ動作は停止し、ボイラー３０の水出口３７を介してボイラー３０から流れ出されている熱水の量は、ボイラー３０の水入口３４を介してボイラー３０に入っている冷水の量と同等である。ボイラー３０を介して移動されている水の量は、ボイラー３０の水入口３４に対する通常開サーモスタット６３の検出部材６３ａの位置に直接関連付けられる。したがって、コーヒーをいれる工程において使用される水の量は、通常開サーモスタット６３の機能に基づいて正確に制御される。
【００６３】
本発明に関して実行されている試験から、閉位置に切り替わる７８±３℃の設定点及び１０℃のヒステリシスを有する通常開サーモスタット６３が適用される際に、満足のいく結果が得られ得る、ことが判明している。ポンピング動作の影響を受けて移動される水の量の増加が求められる際、ポンプ動作の継続時間は、より大きなヒステリシスを有するサーモスタット６３を適用することによって延長され得る。該ヒステリシスは、例えば２０℃であり得る。
【００６４】
上述において、飲料製造機１，２，３が開示され、該飲料製造機１，２，３は、通常開サーモスタット６３及び冷水を加熱する加熱手段３２を有するボイラー３０を有する。サーモスタット６３は、ボイラー３０内部の水の温度を検出する検出部材６３ａを有する。検出部材６３ａは、ボイラー３０の水入口３４に対して一定の距離において位置決めされる。
【００６５】
水を加熱する工程における特定の瞬間において、水の温度はサーモスタット６３の設定点を超え、サーモスタット６３が閉じる。結果として、ポンピング動作が開始され、熱水は、ボイラー３０の水出口３７を介してボイラー３０から出るよう流され、冷水は、ボイラー３０の水入口３４を介してボイラー３０へと流れ込むようにされる。冷水の前部がサーモスタット６３の検出部材６３ａに到達する際、サーモスタット６３は、開位置まで戻るよう切り替わるようにトリガされ、ポンピング動作は終了される。サーモスタット６３の動作に基づき、飲料を作ることを目的として使用される熱水の量は、正確に制御される。
【００６６】
図４は、本発明の第４の望ましい実施例に従った飲料製造機４の構成要素２０，３０，４０，５０及び電気回路６０を概略的に示す。以下において、飲料製造機４は、第４の飲料製造機４と称される。
【００６７】
第４の飲料製造機４は、第１の飲料製造機１に大幅に類似する。しかしながら、第４の飲料製造機４と第１の飲料製造機１との間の主な差異は、第４の飲料製造機４が飲料製造機４のユーザに対して飲料の２つの所定の量における選択肢を与える、という事実にある。ユーザは、比較的少量の飲料又は比較的多量の飲料のいずれかを有するよう決めることができる。このため、第４の飲料製造機４は、２つのポンピング回路４１，４５、及びポンピング回路４１，４５のいずれかを閉じる手動で操作可能な選択スイッチ７５を有する。該２つのポンピング回路は、いずれも飲料製造機４の電気回路６０の一部であり、平行に構成される。
【００６８】
ポンピング回路４１，４５の各々は、ボイラー３０の内部に存在する水の温度を検出するよう配置される検出部材６３ａ，７０ａを有する通常開サーモスタット６３，７０を有する。サーモスタット６３，７０の検出部材６３ａ，７０ａは、ボイラー３０の水入口３４に対して異なる位置において配置される。第１のポンピング回路４１のサーモスタット６３の検出部材６３ａは、第２のポンピング回路４５のサーモスタット７０の検出部材７０ａよりもボイラー３０の水入口３４から離れて位置付けられる。ポンピング動作が終了される瞬間は、熱水と冷水との間における分離層が検出部材６３ａ，７０ａのレベルに到達する瞬間に関連付けられるため、第１のポンピング回路４１がポンプ４０に給電するよう使用される際、ボイラー３０を出るよう流される水の量は、第２のポンピング回路４５が使用される際よりも多い、ことが明らかである。
【００６９】
故に、第４の飲料製造機４において、ユーザは、飲料の２つの所定の量を選択することができる。それを除けば、第４の飲料製造機４は、第１の飲料製造機１と同様に機能する。第１の飲料製造機１と同様に、第４の飲料製造機４はまた、電源スイッチ６１を備えられ得る。該電源スイッチは、通常開サーモスタット６３，７０の一方に対して平行に配置され、飲料製造機４のユーザが、必要と思う際及び／又は所望する際にはいつでも水をボイラー３０に充填することができるようにする。
【００７０】
本発明の範囲は上述された例に制限されず、その複数の補正及び修正は、添付の請求項に定義付けられる本発明の範囲から逸脱することなく可能である、ことが当業者には明らかである。本発明は図面及び説明において詳細に図示及び記載されてきたが、かかる図及び説明は、制限的ではなく、例証又は典型例と考えられるべきである。本発明は、開示される実施例に制限されない。
【００７１】
本発明は、少なくとも１つのコーヒーパッドを使用する以外の他の方途においてコーヒーを入れるよう適合されるコーヒーメーカーを含む、いかなるコーヒーメーカーにも適用可能である。更には、上述及び図示された飲料製造機１，２，３，４は、コーヒーメーカーに対して適切であるよう説明されているが、本発明は、必ずしもコーヒーである必要がない温かい飲料を調製するよう適合される他の飲料製造機にも適用可能である、ことが理解されるべきである。本発明は、多量の熱水を出すよう適合される装置、即ち電気湯沸かし器又はそれと同様な物においても適用可能である。かかる装置は、水を加熱する工程を実行するようにのみ適合され、飲料を調製するようある量の抽出可能な材料を介して水を案内する工程を実行するものではない。
【００７２】
開示された実施例に対する他の変形は、図面、明細書、及び添付の請求項から、本発明を実行する当業者によって理解及び達成され得る。請求項において、「有する」という語は、他の段階又は要素を除外するものではなく、単数を示す語は、その複数の存在を除外するものではない。特定の方策が相互に異なる従属請求項において列挙されるという単なる事実は、かかる方策の組合せが有利に使用され得ない、ことを示すものではない。請求項中の参照符号は、本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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