(57)【要約】  飲料調製マシン（１）は、ポンプ（１０）を介して接続された、液体の供給源（２、３）及び注出出口（４）を備え、ポンプ（１０）は、チャンバ（１１）と、チャンバを画定する移動可能な壁部（１２）とを有する。ポンプ（１０）は、壁部を駆動し、供給源からチャンバへの液体の流入を引き起こし、チャンバから注出出口への液体の流出を引き起こす電気アクチュエータ（１３）と、電力をアクチュエータに供給する、電源（１４２）を備える給電ユニット（１４）とを更に有する。給電ユニット）は、アクチュエータによる電力の消費を表す電気的パラメータを測定するセンサ（１４３）と、センサ及び電源に接続された制御ユニット（１４４）とを更に備え、制御ユニットは、電源によってアクチュエータに供給される電力を、測定パラメータと、チャンバへの所望の液体入力及び／又はチャンバからの所望の液体出力の所望の流量及び／又は圧力とに応じて制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ（１０）を介して接続された、液体の供給源（２、３）及び注出出口（４）を備える飲料調製マシン（１）であって、
前記ポンプ（１０）は、
チャンバ（１１）と、
隣接するチャンバ壁部（１２２）にシール（１２１）、例えば、Ｏリングによって接合された移動可能な壁部（１２）など、前記チャンバ（１１）を画定する移動可能な壁部（１２）と、
前記移動可能な壁部（１２）を第１の位置と第２の位置との間で駆動し、前記供給源から前記チャンバ（１１）への液体の流入を引き起こし、任意選択的に加熱器及び／又は冷却器などの熱調器（８）を通じた、前記チャンバ（１１）から前記注出出口（４）への液体の流出を引き起こす電気アクチュエータ（１３）と、
電力を前記アクチュエータ（１３）に供給するように構成されている、電源（１４２）を備える給電ユニット（１４）とを有する、飲料調製マシン（１）において、
前記給電ユニット（１４）は、
前記電源（１４２）からの前記アクチュエータ（１３）による電力の消費を表す少なくとも１つの電気的パラメータを測定するための、例えば、電流計、電圧計、及び電位差計のうちの少なくとも１つであるセンサ（１４３）と、
前記センサ（１４３）及び前記電源（１４２）に接続された制御ユニット（１４４）とを更に備え、
前記制御ユニット（１４４）は、
前記電源（１４２）によって前記アクチュエータ（１３）に供給される電力を、
前記少なくとも１つの測定パラメータと、
前記チャンバ（１１）への所望の液体入力及び／又は前記チャンバ（１１）からの所望の液体出力の所望の流量及び／又は圧力などの、前記液体入力及び／又は前記液体出力と
に応じて制御するように構成されていることを特徴とする、
飲料調製マシン（１）。
【請求項２】
前記チャンバ（１１）は、液体の前記供給源（２、３）と流体接続するポンプ入口（１１１）、及び、前記注出出口（４）と流体接続するポンプ出口（１１２）を有し、前記ポンプ入口（１１１）は、前記入口を通じた前記チャンバからの液体の流出を防止する戻り防止弁（１１１ａ）を有し、前記ポンプ出口（１１２）は、前記出口を通じた前記チャンバへの液体の流入を防止する戻り防止弁（１１２ａ）を有し、典型的には、前記チャンバ（１１）は、前記入口及び前記出口が達する単一のキャビティを形成している、請求項１に記載の飲料調製マシン（１）。
【請求項３】
前記チャンバは、ポンプ入口を有する上流側キャビティと、ポンプ出口を有する下流側キャビティとを備え、第１及び第２のキャビティは、前記下流側キャビティと前記上流側キャビティとの間に位置する前記移動可能な壁部に戻り防止弁を介して接続されており、前記戻り防止弁は、前記上流側キャビティから前記下流側キャビティへの液体の流れを可能とし、逆方向の流れを防止する、請求項１に記載の飲料調製マシン（１）。
【請求項４】
前記アクチュエータは、伝動装置（１５）によって前記移動可能な壁部（１２）に接続されたモーター（１３）を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の飲料調製マシン（１）。
【請求項５】
前記伝動装置（１５）は、平歯車装置のような歯車装置、例えば、前記移動可能な壁部（１２）に固定されたアルキメデスネジ（１５４）と噛み合う更なる歯車（１５３）にピニオン（１５２）を介して接続された歯車（１５１）など、歯車（１５１、１５３）、ピニオン（１５２）、渦形カム又はアルキメデスネジ（１５４）のうちの１つ以上を含む装置を備える、請求項４に記載の飲料調製マシン（１）。
【請求項６】
前記伝動装置（１５）は、歯付きベルト（１５５）など、少なくとも１つのチェーン又はベルトを備える、請求項４又は５に記載の飲料調製マシン（１）。
【請求項７】
前記制御ユニット（１４４）は、定電圧又は可変電圧、例えば、周波数が固定の又は調整可能な、及び／又は振幅が固定の又は調整可能な交流電圧などの、所望の電圧を前記電気アクチュエータ（１３）に供給するために前記電源（１４２）を制御するように構成されており、前記センサ（１４３）は、少なくとも１つのパラメータとして、前記所望の電圧での前記アクチュエータ（１３）による電流取込量を測定するように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の飲料調製マシン（１）。
【請求項８】
前記制御ユニット（１４４）は、定電流又は可変電流、例えば、周波数が固定の又は調整可能な、及び／又は振幅が固定の又は調整可能な交流電流などの、所望の電流を前記電気アクチュエータ（１３）に供給するために前記電源（１４２）を制御するように構成されており、前記センサ（１４３）は、少なくとも１つのパラメータとして、前記所望の電流での前記アクチュエータ（１３）による電圧取込量を測定するように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の飲料調製マシン（１）。
【請求項９】
前記制御ユニット（１４４）は、
前記少なくとも１つの測定パラメータと、前記制御ユニットに記憶された所定の基準値であって、工場で記憶された基準値、前記制御ユニット（１４４）を更新することによって、例えば、有線又は無線で更新することによって記憶された所定の基準値、及び飲料提供の原材料又は前記飲料提供に専用のユーザー入力に関連する所定の基準値などの、前記飲料提供を目的に提供された所定の基準値のうちから選択される所定の基準値との、経時的な比較などの比較を実行するように、かつ
前記アクチュエータ（１３）に供給される前記電力を前記比較に応じて制御するように構成されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の飲料調製マシン（１）。
【請求項１０】
前記制御ユニット（１４４）は、
例えば、前記液体を前記チャンバ（１１）から前記注出出口（４）の方向に所望の圧力で供給するための、所望の電流取込量であり、電流取込量を少なくとも１つのパラメータとして前記センサ（１４３）により測定することから導出された、前記アクチュエータ（１３）による所望の電流取込量を保証するように、前記アクチュエータ（１３）による前記電源（１４２）からの電圧取込量を、及び／又は、
例えば、前記液体を前記チャンバ（１１）から前記注出出口（４）の方向に所望の流速（ｍｌ／分）で供給するための、所望の電圧取込量であり、電圧取込量を少なくとも１つのパラメータとして前記センサ（１４３）により測定することから導出された、前記アクチュエータ（１３）による所望の電圧取込量を保証するように、前記アクチュエータ（１３）による前記電源（１４２）からの電流取込量を
調整するように構成されている、請求項９に記載の飲料調製マシン（１）。
【請求項１１】
前記測定パラメータと前記所定の基準値との差が、前記所定の基準値の５％を上回る値の、例えば、１０％を上回る値、２０％を上回る値などの許容値を超える場合、及び／又は、
前記測定パラメータが、電流増加閾値よりも高い前記アクチュエータ（１３）による電流取込量の増加率、若しくは、絶対値において所定の電圧減少閾値よりも高い所定の電圧取込量の減少率など、絶対値において所定の閾値よりも高い率で増加または減少する場合、
任意選択的に、
前記増加率又は前記減少率が、０．２、０．５若しくは１．０秒超などの最小期間にわたって、絶対値において前記所定の閾値よりも持続的に高い場合、及び／又は
前記測定パラメータが、少なくとも２０％だけなど、少なくとも１０％だけ所定の基準値と異なる閾値に達する場合、若しくは、０若しくは前記電源（１４２）の飽和値、若しくは前記飽和値若しくは所定の絶対値の所定の部分などの所定の極値に達する場合、
前記制御ユニット（１４４）は、安全対策を講じるように構成されており、任意選択的に、前記安全対策は、前記アクチュエータ（１３）の給電を遮断すること及び／又は対応する表示をユーザーインターフェース（５）上で提供することを含む、請求項９又は１０に記載の飲料調製マシン（１）。
【請求項１２】
前記制御ユニット（１４４）は、前記チャンバ（１１）を画定する前記移動可能な壁部（１２）が、前記チャンバ（１１）の端壁（１２ａ）、又は、物理的に決定されたか、若しくは、センサによって決定された端部位置（１２ｂ）、例えば、磁気若しくは光学センサ（１４６）によって決定された端部位置若しくは機械的ストッパ（１２ｃ）によって決定された端部位置に到達したときに、前記アクチュエータ（１３）の給電を遮断するように構成されている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の飲料調製マシン（１）。
【請求項１３】
前記ポンプ（１０）は、コーヒー又は茶又はカカオ又はミルクなどの、飲料原材料を原材料チャンバ（６１）内に受け入れるように構成されたユニット（６）を通して、前記液体を前記供給源（２、３）から前記出口（４）の方向に流動させるように構成されており、原材料は、前記出口（４）を通じて前記ユニット（６）から注出すべき飲料を形成するために前記原材料を前記液体と混合するように、例えばゲートに関連した通路などの通路（７）を通じてカプセル（９）で前記ユニット（６）に供給され、例えば、原材料は、カップ本体（９０）、及び、周辺フランジ（９２）を形成するために前記本体（９０）を越えて延びる蓋（９１）を有するカプセル（９）で供給される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の飲料調製マシン（１）。
【請求項１４】
前記制御ユニット（１４４）は、
前記少なくとも１つの測定パラメータと、前記原材料に関連した所定の基準値との、経時的な比較などの比較を実行するように、かつ
前記所定の基準値と前記少なくとも１つの測定パラメータとの差を最小にするように前記アクチュエータ（１３）に供給される前記電力を制御するなど、前記アクチュエータ（１３）に供給される前記電力を前記比較に応じて制御するように構成されており、
任意選択的に、前記所定の基準値は、前記原材料、及び／又は、前記原材料を収容するカプセル（９）、又は、前記原材料に関連したユーザー入力の特性から導出可能であり、
前記特性は、
前記センサ（１４３）によって測定され、前記アクチュエータ（１３）による前記電源（１４２）からの電力の消費を表す前記少なくとも１つの電気的パラメータから導出された、前記ユニット（６）の原材料チャンバ（６１）内の前記原材料の流れ特性、
前記カプセル（９）が前記ユニット（６）の原材料チャンバ（６１）内にある時に、又は、前記カプセル（９）が、例えば前記通路（７）のレベルで、前記ユニット（６）の原材料チャンバ（６１）に供給される時に測定された、カプセルの機械的、電気的、磁気的、及び／又は光学的な特性、例えば、カプセルの色、グラフィックパターン、形状、導電率、容量伝導率、誘導伝導率、及び磁気伝導率のうちの少なくとも１つである、前記カプセル（９）の特性
のうちの少なくとも１つなどである、請求項１３に記載の飲料調製マシン（１）。
【請求項１５】
前記出口（４）を通じて注出される飲料を調製するために、請求項１３又は１４に記載の前記飲料調製マシン（１）の前記原材料チャンバ（６１）において前記ポンプ（１０）からの前記液体と混合される原材料を収容するカプセル（９）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御式ポンプを有する飲料調製マシンに関する。
【０００２】
本明細書の目的に関して、「飲料」は、紅茶、コーヒー、温かい又は冷たいチョコレート、ミルク、スープ、ベビーフードなどの、任意の液体食品を含むことを意図している。「カプセル」は、任意の材料、特に気密包装、例えば、プラスチック、アルミニウム、リサイクル可能及び／又は生分解性の包装、並びに原材料を収容する軟質ポッド又は硬質カートリッジを含む任意の形状及び構造の、密閉包装内の任意の予め配分された飲料を含むことを意図している。
【背景技術】
【０００３】
飲料調製マシンは、長年にわたって知られている。例えば、米国特許第５，９４３，４７２号は、エスプレッソマシンの水リザーバと温水又は蒸気分配チャンバとの間の水循環システムを開示している。飲料マシン用の好適なポンプは、例えば、米国特許第２，７１５，８６８号、同第５，３９２，６９４号、同第５，９９２，２９８号、同第６，５５４，５８８号、国際公開第２００４／０１４２０５号、同第２００５／０５３４８９号、同第２００６／００５４２５号、同第２００６／０３２５９９号、同第２００９／１５００３０号、及び、同第２０１０／１０８７００号に開示されている。欧州特許第２２４７８５７号、同第２６４３５８８号、及び、同第２９０４２６６号は、ポンプチャンバ内の液体を加熱する加熱器に関連するポンプチャンバを有するポンプを開示している。国際公開第２００４／０１４２０５号及び同第号２００５／０５３４８９は、飲料マシン内の液体を加圧して駆動する加圧ガス源の使用を教示している。国際公開第２００６／００５４２５号は、飲料マシン内の液体を駆動する蠕動ポンプの使用を開示している。米国特許第２，７１５，８６８号は、ロータリ式ポンプを有する飲料調製マシンを開示している。米国特許第５，３９２，６９４号は、係合した連接棒を介して偏心駆動装置によって作動されるピストンを有するポンプを有するエスプレッソマシンを開示している。
【発明の概要】
【０００４】
好適な本発明の対象は、確実なポンプ性能制御を提供するように構成された単シリンダポンプ構成を有する飲料マシンに関する。
【０００５】
したがって、本発明は、ポンプを介して接続された、液体の供給源及び注出出口を備える飲料調製マシンに関する。
【０００６】
ポンプは、チャンバと、チャンバを画定する移動可能な壁部とを有する。移動可能な壁部は、例えば隣接した（典型的には静的）チャンバ壁部に、シール、例えば、Ｏリングによって接合されている。ポンプは、更に、移動可能な壁部を第１の位置と第２の位置との間で駆動する電気アクチュエータを有し、これにより、供給源からチャンバへの液体の流入を引き起こし、任意選択的に加熱器及び／又は冷却器などの熱調器（thermal conditioner）を通じた、チャンバから注出出口への液体の流出を引き起こす。
【０００７】
ポンプはまた、電力をアクチュエータに供給するように構成されている、電源を備える給電ユニットも有する。給電ユニットは、主電源又は種々の電源、例えば、バッテリ又は変圧器（ＤＣ）及び／又は再生可能エネルギー供給装置（太陽光発電供給装置）に接続する電気プラグ又はコネクタを有することができる。
【０００８】
給電ユニットは、供給源からのアクチュエータによる電力の消費量を表す少なくとも１つの電気的パラメータを測定するセンサを備える。給電ユニットは、センサ及び電源に接続された制御ユニットを更に備える。制御ユニットは、電源によってアクチュエータに供給される電力を、少なくとも１つの測定パラメータと、チャンバへの所望の液体入力及び／又はチャンバからの所望の液体出力の所望の流量及び／又は圧力などの、液体入力及び／又は液体出力とに応じて制御するように構成されている。
【０００９】
したがって、ポンプアクチュエータによる電気消費のセンサを使用して、ポンプの性能を判定して、相応にポンプの給電を調整することができる。
【００１０】
センサは、電流計（例えばホールセンサ）、電圧計及び電位差計のうちの少なくとも１つとすることができる。
【００１１】
ポンプアクチュエータによる電力の消費を表す少なくとも１つの電気的パラメータを測定するセンサを組み込めば、ポンプの性能を測定する流量計又は圧力センサの使用に取って代わることができる。
【００１２】
制御ユニットは、加熱器及び／又は冷却器などの熱調器、及び／又は、原材料ユニットに至るゲートの開閉を制御することができる。
【００１３】
制御ユニットは、マシンのユーザーインターフェース（即ち、マシンに組み込まれたユーザーインターフェース）に、又は、外部装置（即ち、遠隔装置）、例えば、ネットワーク及び／又は携帯機器（例えばスマートフォン）と通信する通信モジュールに、有線又は無線接続によって接続することができる。
【００１４】
ポンプは、１つ、２つ又はそれ以上のキャビティを有することができる。
【００１５】
ポンプのチャンバは、単一のキャビティを形成してもよい。
【００１６】
ポンプのチャンバは、液体の供給源と流体接続するポンプ入口、及び、注出出口と流体接続するポンプ出口を有することができる。ポンプ入口は、入口を通じたチャンバからの液体の流出を防止する戻り防止弁を有してもよい。ポンプ出口は、出口を通じたチャンバへの液体の流入を防止する戻り防止弁を有することができる。典型的には、そのような入口及び出口は、同じキャビティに達する。
【００１７】
チャンバは、ポンプ入口を有する上流側キャビティと、ポンプ出口を有する下流側キャビティとを有することができ、第１及び第２のキャビティは、下流側キャビティと上流側キャビティとの間に位置する移動可能な壁部に戻り防止弁を介して接続されており、この戻り防止弁は、上流側キャビティから下流側キャビティへの液体の流れを可能とし、逆方向の流れを防止する。例えば、このポンプは、国際公開第２００９／１５００３０号で開示されている形式の電磁ポンプである。
【００１８】
ポンプ入口は、ポンプ出口より大きい断面を有することができ、これによりポンプが有するキャビティの数に関係なく、チャンバのより迅速な及び／又はより簡単な再充填を可能にする。
【００１９】
アクチュエータは、伝動装置によって移動可能な壁部に接続されたモーターを備えてもよい。伝動装置は、平歯車装置のような歯車装置、例えば、移動可能な壁部に固定されたアルキメデスネジと噛み合う更なる歯車にピニオンを介して接続された歯車など、歯車、ピニオン、渦形カム又はアルキメデスネジのうちの１つ以上を含む装置を備えることができる。伝動装置は、歯付きベルトなど、少なくとも１つのチェーン又はベルトを組み込んでもよい。
【００２０】
アクチュエータは、壁部を移動させるために磁束をポンプの移動可能な壁部に生成する通電型ソレノイドによって形成することができる。例えば、ポンプは、電磁ポンプとすることができる。
【００２１】
アクチュエータは、移動可能な壁部を形成しているロータを駆動するように構成されたポンプのステータであってもよい。
【００２２】
制御ユニットは、所望の電圧を電気アクチュエータに供給するために電源を制御するように構成することができ、所望の電圧は、定電圧又は可変電圧であり、例えば、周波数が固定の又は調整可能な、及び／又は振幅が固定の又は調整可能な交流電圧などである。センサは、少なくとも１つのパラメータとして、所望の電圧でのアクチュエータによる電流取込量を測定するように構成することができる。
【００２３】
制御ユニットは、所望の電流を電気アクチュエータに供給するために電源を制御するように構成することができ、所望の電流は、定電流又は可変電流であり、例えば、周波数が固定の又は調整可能な、及び／又は振幅が固定の又は調整可能な交流などである。センサは、少なくとも１つのパラメータとして、所望の電流でのアクチュエータによる電圧取込量を測定するように構成することができる。
【００２４】
制御ユニットは、
少なくとも１つの測定パラメータと、制御ユニットに記憶された所定の基準値であって、例えば工場で記憶された基準値、制御ユニットを更新することによって、例えば、有線又は無線で更新することによって記憶された所定の基準値、及び飲料提供の原材料又は飲料提供に専用のユーザー入力に関連する所定の基準値などの、飲料提供を目的に（ad hoc）提供された所定の基準値のうちから選択される所定の基準値との、経時的な比較などの比較を実行するように、かつ
アクチュエータに供給される電力を比較に応じて制御するように構成することができる。
【００２５】
制御ユニットは、例えば、液体をチャンバから注出出口の方向に所望の圧力で供給するための、所望の電流取込量であり、電流取込量を少なくとも１つのパラメータとしてセンサにより測定することから導出された、アクチュエータによる所望の電流取込量を保証するように、アクチュエータによる電源からの電圧取込量を調整するように構成することができる。
【００２６】
制御ユニットは、例えば、液体をチャンバから注出出口の方向に所望の流速で供給するための、所望の電圧取込量であり、電圧取込量を少なくとも１つのパラメータとしてセンサにより測定することから導出された、アクチュエータによる所望の電圧取込量を保証するように、アクチュエータによる電源からの電流取込量を調整するように構成することができる。
【００２７】
そのような構成によって、ポンピングされた液体の流量及び／又は圧力の観点から、所望のプロファイルに適合するようにポンピングプロファイルを容易に変更することができる。
【００２８】
液体が調味料原材料を通ってポンピングされる時に、ポンピングされた液体と原材料との組み合わせから得られる飲料の特性を調整するために、流量／圧力プロファイルを調整することは好都合であろう。
【００２９】
液体の風味に、このようにして影響を与えることができる。
【００３０】
結果的に得られた飲料の全体的な視覚的態様に影響を与えることができる。
【００３１】
結果的に得られた飲料の食感に、このようにして影響を与えることができる。例えば、飲料がコーヒーである場合、クレマ量及び色に影響を与えることができる。
【００３２】
飲料がコーヒーである場合、コーヒー抽出プロファイルを得ることができる。
【００３３】
したがって、同じ原材料から生成され結果的に得られる飲料は、調整された流量圧力プロファイルに依存して味覚が異なる場合がある。
【００３４】
典型的には、挽いたコーヒー又は茶葉を静止した又は遅い流れでポンピングされた液体によって初期段階で湿潤し、その後、挽いたコーヒー又は茶葉が風味を出す所望の状態にある時に、原材料を通る液体の流量を増大させることが適切であろう（その結果、注出時間が短縮される）。
【００３５】
測定パラメータに基づいて、制御ユニットは、ポンプからの液体の特定の流出量、例えば、特定の速度、容量、流量及び／又は圧力を達成するために電気アクチュエータの電源による給電を制御してもよい。
【００３６】
給電の制御は、アクチュエータの速度、例えば、アクチュエータとしてのモーターの回転数、又は、リニアアクチュエータの移動速度に関連することができる。
【００３７】
給電の制御は、アクチュエータの位置に関連することができる。移動可能な壁部の位置をアクチュエータの位置から導出することができ、したがって、移動可能な壁部によってチャンバを出入りする液体の容量をアクチュエータの位置から導出することができる。
【００３８】
制御ユニットは、測定パラメータと所定の基準値との差が、所定の基準値の５％を上回る値の、例えば、１０％を上回る値、２０％を上回る値などの許容値を超える場合に安全対策を講じるように構成することができる。例えば、安全対策は、アクチュエータの給電を遮断すること及び／又は対応する表示をユーザーインターフェース上で提供することを含む。
【００３９】
制御ユニットは、測定パラメータが絶対値において所定の閾値よりも高い率で増加又は減少する場合、安全対策を講じるように構成することができる。このような所定の閾値は、電流増加閾値よりも高いアクチュエータによる電流取込量の増加率、若しくは、絶対値において所定の電圧減少閾値よりも高い所定の電圧取込量の減少率などである。そのような増加率又は減少率は、０．２、０．５若しくは１．０秒超などの最小期間にわたって、絶対値において所定の閾値よりも持続的に高いこととすることができる。そのような測定パラメータは、少なくとも２０％だけなど、少なくとも１０％だけ所定の基準値と異なる閾値に達する場合、若しくは、０若しくは電源の飽和値、若しくは飽和値若しくは所定の絶対値の所定の部分などの所定の極致に達する場合である。
【００４０】
そのような安全対策は、ポンプの誤動作又は機械的閉塞に対応するために使用することができる。
【００４１】
安全対策は、供給源からの液体の不足に対応するために使用することができる。
【００４２】
安全対策は、ポンプの下流側の不適当な流れ抵抗を示すために使用することができる。流れ抵抗は、予想よりも高く、又は低くなることがある。例えば、ポンピングされた液体が風味原材料、例えば、挽いたコーヒー又は茶葉などの固形原材料と混合される場合、そのような風味原材料が流れ抵抗を形成することがある。風味原材料が、例えば、自動認識によって識別される場合、測定された流れ抵抗を、識別された原材料に対して予想される流れ抵抗と比較することができ、その差が非常に重大であると考えられる場合には安全対策を使用することができる。
【００４３】
安全対策は、マシンの流体回路内の干渉、例えば、ポンプと出口間、又は、液体供給源とポンプ間、又は、ポンプ自体の詰まりに対応するために使用することができる。
【００４４】
制御ユニットは、チャンバを画定する移動可能な壁部が、チャンバの端壁、又は、物理的に決定されたが、若しくはセンサによって決定された端部位置、例えば、磁気、容量性若しくは光学センサによって決定された端部位置若しくは機械式ストッパによって決定された端部位置に到達したときに、アクチュエータの給電を遮断するように構成することができる。
【００４５】
より一般的には、１つ以上の位置センサは、壁部によってチャンバを出入りする液体の容量を導出するために、位置センサに沿って移動した移動可能な壁部の位置を感知するために使用することができる。磁気、容量性及び／又は光学センサをそのような位置センサとして好適に使用することができる。
【００４６】
ポンプは、コーヒー又は茶又はカカオ又はミルクなどの、飲料原材料を原材料チャンバ内に受け入れるように構成されたユニットを通して、液体を供給源から出口の方向に流動させるように構成することができる。例えば、原材料はカプセル内で、例えば、通路を通してユニットに供給される。そのような通路は、ゲートに関連づけることができる。それによって、原材料は、出口を通じてユニットから注出すべき飲料を形成するために液体と混合することができる。例えば、原材料は、コップ本体、及び、周辺フランジを形成するために本体を越えて延びる蓋を有するカプセルで供給される。
【００４７】
そのようなカプセルの原材料チャンバへの挿入及び／又は原材料チャンバからの取り外しは、それ自体周知である。国際公開第２００５／００４６８３号、同第２００９／０４３６３０号、同第２０１２／０２５２５８号及び同第２０１３／１２７４７６号は、好適なカプセル挿入及び／又は取り外しの実施例を提供している。
【００４８】
制御ユニットは、少なくとも１つの測定パラメータと、原材料に関連した所定の基準値との、典型的には経時的な比較を実行するように、かつ所定の基準値と少なくとも１つの測定パラメータとの差を最小にするようにアクチュエータに供給される電力を制御するなど、アクチュエータに供給される電力を比較に応じて制御するように構成することができる。
【００４９】
例えば、所定の基準値は、原材料、及び／又は、原材料を収容するカプセル、又は、原材料に関連したユーザー入力の特性から導出可能である。
【００５０】
原材料の特性は、ユニットのチャンバ内の原材料の流れ特性から導出してもよい。この流れ特性は、センサによって測定され、アクチュエータによる電源からの電力の消費を表す少なくとも１つの電気的パラメータから導出することができる。飲料の形式に応じて、飲料に使用される原材料（例えば挽いたコーヒー、インスタントコーヒー、茶又はミルク濃縮物又は粉末）は、原材料を通る液体の流れに対して多少抵抗があってもよい。
【００５１】
カプセルの特性は、国際公開第２０１２１２３４４０号、同第２０１４／０５６６４１号、同第２０１４／０５６６４２号、及び、同第２０１５／０８６３７１号に、例えば、開示されているように、カプセルがユニットの原材料チャンバ内にある時に、又は、カプセルが、例えば通路のレベルで、ユニットの原材料チャンバに供給される時に測定することができる。
【００５２】
測定することができるカプセルの特性は、カプセルの機械的、電気的、磁気的、及び／又は光学的な特性とすることができる。カプセルの色、グラフィックパターン、形状、導電率、容量伝導率、誘導伝導率、及び磁気伝導率のうちの少なくとも１つを測定してもよい。
【００５３】
例えば、使用済みカプセルは、閉鎖されたカプセルであってもよく、測定される特性は、例えば、ポンプによって供給される液体により提供される所要の開口力又は圧力である。カプセルが液体の流れに対して顕著な抵抗をもたらす原材料（例えば、突き固めた粉にしたコーヒー）を収容する場合、そのような原材料によって引き起こされる付加的な抵抗は、測定された特性に反映されることになろう。
【００５４】
本発明は、出口を通じて注出される飲料を調製するために、上述したマシンの原材料チャンバにおいてポンプからの液体と混合される原材料を収容するカプセルの使用にも関する。
【００５５】
本発明の別の態様は、上述のマシンを操作することによって飲料を調製して注出する方法に関する。
【００５６】
飲料調製マシンは、以下の構成要素の１つ以上を含んでもよい。
【００５７】
ａ）この飲料の原材料、特にカプセル内に予め配分されて供給された原材料（例えば、コーヒー又は茶）を受容し、そのような原材料を通る水などの液体の流入を飲料出口に案内する（飲料原材料ユニットとしての）注出ユニット、
ｂ）この液体を液体のタンクなど液体の供給源から飲料出口に案内する１つ以上の流体接続部材、
ｃ）飲料原材料ユニット（例えば、上記の注出ユニット）、インライン熱調器、ポンプ、液体タンク、原材料回収器、この液体の流れ、この液体の圧力及びこの液体の温度の特性から選択された少なくとも１つの動作特性を感知し、そのような特性を制御ユニットに伝達する１つ以上の電気センサ。
【００５８】
熱調器は、サーモブロックの形式の加熱器、又は、オンデマンド加熱器（ＯＤＨ）、例えば、欧州特許第１  ２５３  ８４４号、同第１  ３８０  ２４３号及び同第１  ８０９  １５１号で開示されているＯＤＨ形式であってもよい。
【００５９】
マシンの構成要素は、国際公開第２００９／１３００９９号に開示するように、完全に又は本質的に自動的に組み付けられてもよい。
【００６０】
ここで、本発明を概略図を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明にしたがって構成されたポンプを有する飲料調製マシンの内部構造を示す図である。
【図２】図１のマシンのポンプの、ポンプの流体入口、出口及びチャンバの拡大断面図である。
【図３】図１のマシンのポンプの斜視断面図である。
【図４】図１のマシンのポンプのアクチュエータ及び伝動装置の斜視図である。
【図５】図１のポンプの断面図であり、アクチュエータによる電源からの電力の消費を表す少なくとも１つの電気的パラメータを測定するセンサに関連した電源とポンプとの電気接続を概略的に示す。
【図６】図１のマシンによって抽出するための原材料カプセルの拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
図１〜図６は、ポンプ１０を介して接続された、水などの液体２、３の供給源及び注出出口４を有する飲料調製マシン１の例示的な実施形態を示す。液体の供給源は、液体タンク２、及び、タンク２をポンプ１０に接続する接続ライン３を有してもよい。
【００６３】
ポンプ１０は、チャンバ１１、及び、チャンバ１１を画定する移動可能な壁部１２を含む。移動可能な壁部１２は、例えば、隣接する（典型的には静的）チャンバ壁部１２２にシール１２１、例えば、Ｏリング又はリップシールによって接合されている。
【００６４】
ポンプ１０は、電気アクチュエータ１３を更に有し、この電気アクチュエータは、移動可能な壁部１２を第１の位置と第２の位置との間で駆動し、供給源２、３からチャンバ１１への液体の流入を引き起こし、チャンバ１１から注出出口４への液体の流出を引き起こす。例えば、そのような液体は、ポンプ１０によって加熱器及び／又は冷却器など熱調器８を通して送られる。
【００６５】
ポンプ１０は、電力をアクチュエータ１３に供給するように構成されている、電源１４２を備える給電ユニット１４を有する。給電ユニット１４は、主電源又は種々異なる電源、例えば、バッテリ又は変圧器（ＤＣ）及び／又は再生可能エネルギー供給装置（太陽光発電供給装置）に電気プラグ又はコネクタ１４１によって接続することができる。
【００６６】
給電ユニット１４は、電源１４２からのアクチュエータ１３による電力の消費を表す少なくとも１つの電気的パラメータを測定するためのセンサ１４３を有する。
【００６７】
給電ユニット１４は、センサ１４３及び電源１４２に接続された制御ユニット１４４を備える。制御ユニット１４４は、電源１４２によってアクチュエータ１３に供給される電力を、少なくとも１つの測定パラメータと、チャンバ１１への所望の液体入力及び／又はチャンバ１１からの所望の液体出力の所望の流量及び／又は圧力などの、液体入力及び／又は液体出力とに応じて制御するように構成されている。
【００６８】
制御ユニット１４４は、加熱器及び／又は冷却器などの熱調器８を制御してもよい。
【００６９】
制御ユニット１４４は、原材料ユニット６及び／又は原材料ユニット６に至るゲート７の開閉を制御することができる。
【００７０】
制御ユニット１４４は、ユーザーインターフェース５、又は、外部装置、例えば、ネットワーク及び／又は携帯機器（例えば、スマートフォン）と通信する通信モジュールに有線又は無線接続によって接続することができる。
【００７１】
チャンバ１１は、液体の供給源２、３と流体接続するポンプ入口１１１、及び、注出出口４と流体接続するポンプ出口１１２を有することができる。そのようなポンプ入口１１１は、入口１１１を通じたチャンバ１１からの液体の流出を防止する戻り防止弁１１１ａを有してもよい。ポンプ出口１１２は、出口１１２を通じたチャンバ１１への液体の流入を防止する戻り防止弁１１２ａを有してもよい。典型的には、チャンバ１１は、そのような入口１１１及び出口１１２が達する単一のキャビティを形成している。
【００７２】
チャンバは、ポンプ入口を有する上流側キャビティと、ポンプ出口を有する下流側キャビティとを備えることができ、第１及び第２のキャビティは、下流側キャビティと上流側キャビティとの間に位置する移動可能な壁部に戻り防止弁を介して接続されており、戻り防止弁は、上流側キャビティから下流側キャビティへの液体の流れを可能し、逆方向の流れを防止する。例えば、このポンプは、国際公開第２００９／１５００３０号に開示されている形式の電磁ポンプである。
【００７３】
アクチュエータは、典型的には、伝動装置１５によって移動可能な壁部１２に接続されたモーター１３を備える。
【００７４】
電磁ポンプの場合、アクチュエータは、ポンプ内で往復運動するピストンを磁気駆動する電動ソレノイドによって形成してもよい。
【００７５】
モーター１３に関連した伝動装置１５は、平歯車装置のような歯車装置、例えば移動可能な壁部１２に固定されたアルキメデスネジ１５４と噛み合う更なる歯車１５３にピニオン１５２を介して接続された歯車１５１など、歯車１５１、ピニオン１５２、渦形カム又はアルキメデスネジ１５４のうちの１つ以上を含む装置を備えることができる。そのような実施形態の例を図４に示す。例えば、製造及び組立公差を補償するために、例えばアルキメデスネジの偏心軸回転から生じる圧迫を回避又は最小化するために、十分な遊びがアルキメデスネジ１５４と移動可能な壁部１２との間に設けられている。例えば、壁部１２は、アルキメデスネジ１５４に自在に取り付けられている。
【００７６】
伝動装置１５は、歯付きベルト１５５など、少なくとも１つのチェーン又はベルトを含んでもよい。そのような実施形態の例が、図５に示されており、図５は、この点において、図４の実施形態の変更例を示す。
【００７７】
制御ユニット１４４は、定電圧又は可変電圧、例えば、周波数が固定の又は調整可能な、及び／又は振幅が固定の又は調整可能な交流電圧などの、所望の電圧を電気アクチュエータ１３に供給するために電源１４２を制御するように構成することができる。センサ１４３は、少なくとも１つのパラメータとして、所望の電圧でのアクチュエータ１３による電流取込量を測定するように構成してもよい。
【００７８】
制御ユニット１４４は、定電流又は可変電流、例えば、周波数が固定又は調整可能な、及び／又は振幅が固定又は調整可能な交流などの、所望の電流を電気アクチュエータ１３に供給するために電源１４２を制御するように構成することができる。センサ１４３は、少なくとも１つのパラメータとして、所望の電流でのアクチュエータ１３による電圧取込量を測定するように構成してもよい。
【００７９】
制御ユニット１４４は、
少なくとも１つの測定パラメータと、制御ユニットに記憶された所定の基準値であって、工場で記憶された基準値、制御ユニット１４４を更新することによって、例えば、有線又は無線で更新することによって記憶された所定の基準値、及び飲料提供の原材料又は飲料提供に専用のユーザー入力に関連する所定の基準値などの、飲料提供を目的に提供された所定の基準値のうちから選択される所定の基準値との、経時的な比較などの比較を実行するように、かつアクチュエータ１３に供給される電力を比較に応じて制御するように構成することができる。
【００８０】
制御ユニット１４４は、例えば、液体をチャンバ１１から注出出口４の方向に所望の圧力で供給するための、所望の電流取込量であり、電流取込量を少なくとも１つのパラメータとしてセンサ１４３により測定することから導出された、アクチュエータ１３による所望の電流取込量を保証するように、アクチュエータ１３による電源１４２からの電圧取込量を調整するように構成してもよい。
【００８１】
制御ユニット１４４は、例えば、液体をチャンバ１１から注出出口４の方向に所望の流速（ｍｌ／分）で供給するための、所望の電圧取込量であり、電圧取込量を少なくとも１つのパラメータとしてセンサ１４３により測定することから導出された、アクチュエータ１３による所望の電圧取込量を保証するように、アクチュエータ１３による電源１４２からの電流取込量を調整するように構成することができる。
【００８２】
制御ユニット１４４は、測定パラメータと所定の基準値との差が、所定の基準値の５％を上回る値の、例えば、１０％を上回る値、２０％を上回る値などの許容値を超える場合、安全対策を講じるように構成してもよく、任意選択的に、安全対策は、アクチュエータ１３の給電を遮断すること及び／又は対応する表示をユーザーインターフェース５上で提供することを含む。
【００８３】
制御ユニット１４４は、測定パラメータが、電流増加閾値よりも高いアクチュエータ１３による電流取込量の増加率、若しくは、絶対値において所定の電圧減少閾値よりも高い所定の電圧取込量の減少率など、絶対値において所定の閾値よりも高い率で増加又は減少する場合、安全対策を講じるように構成することができる。増加率又は減少率は、０．２、０．５若しくは１．０秒超などの最小期間にわたって、絶対値において所定の閾値よりも持続的に高くすることができる。測定パラメータは、少なくとも２０％だけなど、少なくとも１０％だけ所定の基準値と異なる閾値に達する場合があり、若しくは、０若しくは電源１４２の飽和値、若しくは飽和値若しくは所定の絶対値の所定の部分など所定の極値に達する場合がある。
【００８４】
制御ユニット１４４は、チャンバ１１を画定する移動可能な壁部１２が、チャンバ１１の端壁１２ａ、又は、物理的に決定されたか、若しくは、センサによって決定された端部位置１２ｂ、例えば、磁気若しくは光学センサ１４６によって決定された端部位置若しくは機械的ストッパ１２ｃによって決定された端部位置に到達したときに、アクチュエータ１３の給電を遮断するように構成してもよい。図１及び図２を参照されたい。
【００８５】
ポンプ１０は、コーヒー又は茶又はカカオ又はミルクなどの、飲料原材料を原材料チャンバ６１内に受け入れるように構成されたユニット６を通して、液体を供給源２、３から出口４の方向に流動させるように構成することができる。原材料は、例えば、ゲートに関連した通路などの通路７を通じてカプセル９でユニット６に供給することができる。図１及び図６を参照されたい。それによって、原材料は、出口４を通じてユニット６から注出すべき飲料を形成するために原材料を液体と混合することができる。原材料は、カップ本体９０、及び、周辺フランジ９２を形成するために本体９０を越えて延びる蓋９１を有するカプセル９で供給することができる。図６を参照されたい。
【００８６】
制御ユニット４４は、少なくとも１つの測定パラメータと、原材料に関連した所定の基準値との、経時的な比較などの比較を実行するように、かつアクチュエータ１３に供給される電力を比較に応じて制御するように構成することができる。例えば、制御ユニット４４は、所定の基準値と少なくとも１つの測定パラメータとの差を最小にするようにアクチュエータ１３に供給される電力を制御する。
【００８７】
所定の基準値は、原材料、及び／又は、原材料を収容するカプセル９、又は、原材料に関連したユーザー入力の特性から導出可能とすることができる。
【００８８】
原材料の特性は、ユニット６のチャンバ６１内の原材料の流れ特性から導出してもよい。この流れ特性は、センサ１４３によって測定され、アクチュエータ１３による電源１４２からの電力の消費を表す少なくとも１つの電気的パラメータから導出することができる。したがって、飲料の形式に応じて、飲料に使用される原材料（例えば挽かれたコーヒー及び／又はインスタントコーヒー、茶又はミルク濃縮物又は粉末）は、原材料を通る液体の流れに多少抵抗があってもよい。
【００８９】
カプセル９の特性は、例えば、国際公開第２０１１／０００７２３号、同第２０１１／０００７２５号、及び、同第２０１２／０００８７８号に開示されているように、カプセル９がユニット６の原材料チャンバ６１内にある時に測定することができる。カプセル９の特性は、例えば、国際公開第２０１２１２３４４０号、同第２０１４／０５６６４１号、同第２０１４／０５６６４２号、及び、同第２０１５／０８６３７１号に開示されているように、カプセル９がユニット６の原材料チャンバ６１内にある時に、又は、カプセル９が、例えば通路７のレベルで、ユニット６の原材料チャンバ６１に供給される時に測定してもよい。
【００９０】
測定することができるカプセル９の特性は、機械的、電気的、磁気的、及び／又は光学的なカプセルの特性であり得る。カプセルの色、グラフィックパターン、形状、導電率、容量伝導率、誘導伝導率、及び磁気伝導率のうちの少なくとも１つを測定してもよい。例えば、カプセル９は、閉鎖されたカプセルであり、測定される特性は、例えば、ポンプ１０によって供給される液体により提供される所要の開口力又は圧力である。カプセルが液体の流れに対して顕著な抵抗をもたらす原材料（例えば、突き固めたコーヒー）を収容する場合、そのような原材料によって引き起こされる更なる抵抗は、測定された特性に反映されることになろう。
【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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【国際調査報告】
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