(57)【要約】【課題】  長い中断後に最初のコーヒーを取り出すか，又は何杯ものコーヒーを連続して取り出すかに拘わりなく，コーヒー粉を浸出する水の温度を実質的に一定値に維持可能とするように改良したコーヒーマシンを提案する。【解決手段】  エスプレッソマシン等のコーヒーマシンは，コーヒーを作製し，これをコーヒー取り出しノズル（１１）を通じて給出するための抽出装置（６）と，給水管（１）及び抽出装置（６）の抽出器（５）に連通する給湯パイプ（１０）を具える温水ボイラ（２）と，コーヒーの取り出しを制御する制御ユニット（４）とを有する。温水ボイラ（２）と抽出器（５）との間で発熱素子（１３）を給湯パイプ（１０）に配置する。温水ボイラ（２）から抽出器（５）に流れる水は，前記発熱素子（１３）により抽出温度まで加熱される。その結果，抽出温度が実質的に一定値に維持されるため，高品質のコーヒーを取り出すことが可能である。
2005509477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲用コーヒーを作製して給出するエスプレッソマシン等のコーヒーマシンであって，該コーヒーマシンのハウジング内には少なくとも1個の抽出装置（６）と，コーヒー豆を収める容器（２６）と，容器（２６）に接続した豆挽き装置（２５）と，挽いたコーヒーを抽出装置（６）の抽出器（５）に供給するためのホッパ（２７）と，浸出されたコーヒー粉のためのスクレーパ（２８）と，給水管（１）及び抽出装置（６）の抽出器（５）に連通する給湯パイプ（１０）を有する少なくとも１個の温水ボイラ（２）と，コーヒー取り出しノズル（１１）と，コーヒー取り出しを制御可能にする制御ユニット（４）とを配置するコーヒーマシンにおいて，温水ボイラ（２）と抽出器（５）との間で給湯パイプ（１０）に発熱素子（１３）を配置し，該発熱素子（１３）により温水ボイラ（２）から抽出器（５）へ流れる水を抽出温度まで加熱可能とし，更に，前記発熱素子（１３）を配置した給湯パイプ（１０）は残水を排出する手段（９，１８）を具えることを特徴とするコーヒーマシン。
【請求項２】
請求項１記載のコーヒーマシンにおいて，発熱素子（１３）は熱伝導性材料から成る部材（１４）で構成され，該部材を温水が通過可能であると共に，温度調節可能なヒータ（１５）と温度センサ（１６）とを内蔵したことを特徴とするコーヒーマシン。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のコーヒーマシンにおいて，バルブ（９）の下流側に配置した抽出器（５）の至近に発熱素子（１３）を取り付け，前記バルブ（９）によりコーヒーを作製するために抽出器（５）へ流入する温水の供給を制御可能とすると共に，前記バルブ（９）を温水ボイラ（２）と抽出器（５）との間で給湯パイプ（１０）に配置することを特徴とするコーヒーマシン。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のコーヒーマシンにおいて，給湯パイプ（１０）内の残水を排出する手段をバルブ（９）により形成し，該バルブ（９）内に残水排出管（１８）を付設し，バルブ（９）と抽出器（５）との間に延在させた給湯パイプ（１０）をバルブ（９）の切替え操作により残水排出管（１８）に接続して空にすることを特徴とするコーヒーマシン。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のコーヒーマシンにおいて，発熱素子（１３）から延在する給湯パイプ（１０）の領域に温度感知器（１７）を配置し，該温度感知器（１７）により温水の温度を一定とすることを特徴とするコーヒーマシン。
【請求項６】
請求項５記載のコーヒーマシンにおいて，前記温度感知器（１７）を制御ユニット（４）に接続し，発熱素子（１３）のヒータ（１５）を測定した温度に応じて制御可能とすることを特徴とするコーヒーマシン。
【請求項７】
請求項１〜４の何れか一項に記載のコーヒーマシンにおいて，発熱素子（１３）のヒータ（１５）をパラメータ値に応じて作動可能とし，該パラメータ値は制御ユニット（４）内に具えたメモリ装置（２９）に保存可能とすることを特徴とするコーヒーマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，飲用コーヒーを作製して給出するエスプレッソマシン等のコーヒーマシンに関し，特に，コーヒーマシンのハウジング内には少なくとも１個の抽出装置と，コーヒー豆を収める容器と，容器に接続した豆挽き装置と，挽いたコーヒーを抽出装置の抽出器に供給するためのホッパと，浸出されたコーヒー粉のためのスクレーパと，給水管及び抽出装置の抽出器に連通する給湯パイプを有する少なくとも１個の温水ボイラと，コーヒー取り出しノズルと，コーヒー取り出しを制御可能にする制御ユニットとを配置したコーヒーマシンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上述した構成を有するコーヒーマシンとしては多種多様なものが公知である。例えば，英国特許出願公開ＧＢ‐Ａ‐９５６１０９（特許文献１）に記載されたコーヒーマシンのシステムは，飲食業務用，産業用及びオフィス向けのコーヒーマシンとしてのみならず，家庭用コーヒーマシンとしても使用可能である。
【特許文献１】英国特許出願公開ＧＢ‐Ａ‐９６５１０９
【０００３】
コーヒーマシンで可能な限り高品質のコーヒーを作製するため，コーヒー粉を浸出する抽出器内の湯温は可能な限り一定の温度（例：９５℃）に保つ必要がある。しかしながら，温水ボイラ内の湯温はそれよりも高くなる。温水が温水ボイラと抽出器との間で冷却されるからである。この冷却は，全てのコーヒー取り出しについて同等ではない。特に，給湯パイプ，温水を貫流させるバルブ及び抽出器が低温状態にあるときに取り出すコーヒーであるか，又は前記領域が既に取り出されたコーヒーのための温水通過により加熱されているかにより異なる。そのときの状況により，抽出水の温度は低すぎたり，高すぎたりすることがあり，取り出したコーヒーの質に影響を及ぼしかねない。
【０００４】
抽出器を通じて水を押圧する圧力も，取り出すべきコーヒーの品質に影響する重要な値である。この圧力は適切な手段により比較的良好に一定値に保つことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は，長い中断後に最初のコーヒーを取り出すか，又は何杯ものコーヒーを連続して取り出すかに拘わらず，コーヒー粉を浸出する水の温度を実質的に一定値に維持可能とするように改良したコーヒーマシンを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するため，本発明のコーヒーマシンは，温水ボイラと抽出器との間で発熱素子を給湯パイプに配置し，前記発熱素子により温水ボイラから抽出器へ流れる水を抽出温度まで加熱可能とし，更に，発熱素子を配置した給湯パイプは残水を排出する手段を具えることを特徴とするものである。
【０００７】
温水が給湯ボイラと発熱素子との間でどの程度まで冷却されるかに拘わらず，湯水ボイラ内の湯温は通常のコーヒーマシンでコーヒーを淹れるために抽出器に導入する温水よりも低く維持できる点で有利である。コーヒーを取り出した後，残水を排出する手段により給湯パイプを空にすることができる。その結果，コーヒーマシンを長時間に亙って停止した際に，発熱素子と抽出器との間に留まった残水が冷却され，新たにコーヒーを取り出す際に相当に冷えた状態で抽出器に流入することは全く有り得ない。
【０００８】
発熱素子は熱伝導性材料から成る部材により形成され，前記部材を温水が通過可能であると共に，温度調節可能なヒータと温度センサとを内臓するのが有利である。前記部材を使用することにより，発熱素子には或る程度の蓄熱が実現し，発熱素子を貫流する水を所望の抽出温度まで高めるのに要する熱量を温度調節可能なヒータ及び温度センサにより供給することができる。
【０００９】
本発明の別の有利な実施形態において，バルブの後方とする抽出器の至近に発熱素子を取り付け，前記バルブによりコーヒーを作製するために抽出器へ流入する温水の供給を制御可能とすると共に，前記バルブを温水ボイラと抽出器との間で給湯パイプに配置する。それにより，発熱素子を貫流して抽出器に導かれた温水の熱損失が実質的に回避される。
【００１０】
残水の排出手段を容易に実現するために，給湯パイプ内の残水を排出する手段をバルブにより形成し，該バルブ内に残水排出管を付設することにより，バルブと抽出器との間に延在させた給湯パイプをバルブの切替により残水排出管に接続可能とすると共に，空疎可能とするのが有利である。
【００１１】
発熱素子から延在する給湯パイプの領域に温度感知器を配置し，該温度感知器により温水の温度を一定化するのが有利である。温度感知器は制御ユニットに接続し，発熱素子のヒータは測定した温度に応じて調節可能とする。それにより，水が実質的に一定の温度を保つことが簡単に実現する。
【００１２】
水温を調節するのに温度センサを使用する代わりに，発熱素子のヒータをパラメータ値に応じて起動可能とし，パラメータ値を制御ユニット内に具えたメモリ装置に保存可能とする。それにより，付加的な感知器やセンサを要せずに，抽出器に流入可能な水の温度を一定に保つことが有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下，本発明を図示の実施形態について更に具体的に説明する。
【００１４】
図１は本発明によるコーヒーマシンの主たる構成要素を示している。これらの構成要素は図示しないハウジングに収納されている。コーヒーマシンの温水ボイラ２に給水管１を通じて生水が流入する。図示しないが，生水容器からポンプで汲み出すか，あるいは水道網から取水する。水は，温水ボイラ内で制御ユニット４に接続したヒータ３により加熱される。同様に制御ユニット４に接続した温度センサ１６によりヒータ３が起動し，水は温水ボイラ２内で一定の温度に保たれる。この温度は，水の所望の抽出温度にほぼ一致することができる。温水ボイラ内の水は，約１１ｂａｒの気圧を受ける。
【００１５】
コーヒーを淹れるために，容器２６に収めたコーヒー豆を容器２６からコーヒーミル２５へ給送する。コーヒー豆を挽き，挽きたてのコーヒー粉をホッパ２７から抽出装置６の抽出器５に充填する。抽出器５の上方領域が開放し，ピストン８が抽出器５から走出すると共に，下方領域はピストン７により閉鎖される。抽出器５はピストン８により閉鎖される。温水ボイラ２から延在させたパイプ内にバルブ９を取り付け，温水がボイラ２から給湯パイプ１０へ到達可能とするポジションにバルブ９を配置する。この給湯パイプ１０の温水はピストン７を通じて抽出器５に流入し，コーヒー粉を浸出する。抽出されたコーヒーはピストン８を通じてコーヒー取り出しノズル１１に達し，そこからコーヒーカップ１２に注がれる。
【００１６】
給湯パイプ１０は，抽出器５の直前で発熱素子１３を貫通する。発熱素子１３は，アルミニウム等の熱伝導性材料から成る部材１４から形成される。この部材１４には温度調節可能なヒータ１５と温度センサ１６とが組み込まれ，これらは制御ユニット４に接続する。更に，給湯パイプ１０が発熱素子１３から延出する領域に温度感知器１７を配置し，この温度感知器により湯温を確定することができる。コーヒーを取り出す際に，発熱素子１３のヒータ１５は制御ユニット４により起動すると共に，部材１４を約９５℃の抽出温度に相当する温度まで急激に加熱する。水が給湯パイプ１０を貫流すると，温度センサ１６により水温が測定される。この測定された温度に基き，発熱素子１３を制御ユニット４により調節することにより，抽出器５に導入される温水の抽出温度が実質的に一定に保たれる。
【００１７】
コーヒーの取り出しに必要とされる水量は流量計により確認することが公知である。この必要量の水がバルブ９を通過すると，制御ユニット４はポンプを停止すると共に，バルブ９を閉じる。バルブ９が切り替わると，給湯パイプ１０は残水排出管１８に接続し，給湯パイプ１０内の水は既知のように図示しない残水容器に導かれる。その結果，長時間に亙るコーヒーマシンの不使用に際し，給湯パイプ１０内に残留した水が発熱素子１３と抽出器５との間に延在する給湯パイプ１０の領域で冷却することが回避される。給湯パイプ１０が空にならないとすれば，次のコーヒーの取り出しでは冷えた水が先ず浸出済のコーヒー粉に接触することとなり，給出されたコーヒーの質を損なう恐れがある。
【００１８】
コーヒーが取り出されると，ピストン８は抽出器５から走出して抽出器５が開放する。ピストン７は浸出されたコーヒー粉を抽出器５の縁部へ押し出す。このコーヒー粉は公知のようにスクレーパ２８を通過して導かれ，図示しない捕捉容器に投棄される。
【００１９】
この装置においては，水量の多いレギュラーコーヒーであるか，水量が比較的少ないエスプレッソであるかに拘わらず，抽出器５に流入する水が実質的に抽出温度を確実に保つものとする。このことは，コーヒーマシンを長く停止した後で取り出す１杯目のコーヒー又はエスプレッソであると，既に多くのカップにコーヒーを取り出した後であるとを問わない。取り出したコーヒーは常に等しく良質である。
【００２０】
図２は，図１に示したコーヒーマシンと同一のものを示している。図１に対応する構成要素は同一の参照数字を付して表す。温度感知器１７（図１）が本実施形態では省かれるのが唯一の相違である。
【００２１】
コーヒーの取り出しは図１と同様に行われる。ヒータ１５は，パラメータ値に基づき制御ユニット４により起動する。パラメータ値は既知の態様で制御ユニット４内のメモリ装置２９に保存可能とする。これらのパラメータ値は，温水の流れに接する素子が時間の経過と共に如何に冷却し，流れた水量に応じて加熱が如何に行われるかを示す経験値である。その他の経験値は，取り出すのがレギュラーコーヒーなのか，それともエスプレッソコーヒーなのか，最後のコーヒー／エスプレッソコーヒーの取り出しから新たなコーヒー／エスプレッソコーヒーの取り出しまで経過した時間を示すものである。これらのパラメータ値に基き，制御ユニットは発熱素子１４を貫流する水に発熱素子１４が放出すべき熱量を計算すると共に，発熱素子１４のヒータ１５を適切に制御する。経験値であるパラメータ値は，必要な測定手段を具えた適切なコーヒーマシンで実施した長時間テストにより確定されたものである。
【００２２】
本発明によるコーヒーマシンにおいては，抽出器に流入する抽出水によりコーヒー粉を浸出してコーヒーを作る。この抽出水の温度を一定に維持することが可能であるため，コーヒーの質的な向上が達成される。
【００２３】
図３に示す時間‐温度‐ダイアグラムにおいて，曲線１９は従来型マシンの抽出器に流入する抽出水の温度変化を示している。それに対し，曲線２０は本発明のコーヒーマシンにおける温度変化を示している。従来型マシン（曲線１９）の場合，最初に抽出器に導入された水は温度が低すぎる。給湯パイプに設けた素子を先ず加熱しなければならないからである。抽出工程の間に温度が上昇し，最適抽出温度の９５℃を超える。抽出温度を達成可能とするために，温水ボイラ内の水は９５℃よりも高温とされるからである。
【００２４】
本発明のコーヒーマシンにおいて，曲線２０が示すように，抽出器に流入する水は発熱素子により９５℃に加熱され，この温度に保たれる。従来型コーヒーマシンでは，斜線の面積２１が示すように，最初に淹れるコーヒー部分が低すぎる温度で抽出される。それに対し，斜線の面積２２から明らかなように，コーヒーの最後の部分については抽出温度が高すぎる。両方向矢印２３で示すように，一定の時間後に新たなコーヒーを取り出すならば，従来型コーヒーマシンにおける抽出水の温度差は小さくなる。温水の貫流に接した素子は未だ急激に冷えていないからである。しかしながら，斜線の面積２１’，２２’が示すように，抽出温度が低すぎるコーヒー又は高すぎるコーヒーが作られることもある。
【００２５】
本発明のコーヒーマシンでは最適な抽出温度が維持されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるコーヒーマシンにおける発熱素子の第１実施形態を示す配置図である。
【図２】発熱素子の第２実施形態を示す配置図である。
【図３】従来のコーヒーマシン及び本発明のコーヒーマシンにおける抽出器に流入する温水の温度変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２７】
１  給水管
２  温水ボイラ
３  ヒータ
４  制御ユニット
５  抽出器
６  抽出装置
７，８  ピストン
９  バルブ
１０  給湯パイプ
１１  コーヒー取り出しノズル
１２  コーヒーカップ
１３  発熱素子
１４  部材
１５  ヒータ
１６  温度センサ
１７  温度感知器
１８  残水排出管
１９，２０  曲線
２１，２２  面積
２３  両方向矢印
２５  コーヒーミル
２６  容器
２７  ホッパ
２８  スクレーパ
２９  メモリ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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