(57)【要約】  本発明は、液体入口及び出口を含み、制御手段に接続されたスイッチング手段によって電力の供給が制御される電気加熱本体と関連付けられた、液体を循環するダクトが装備された本体を備える液体加熱装置に関する。この液体加熱装置は、ダクトが接続導管を形成する第３のダクト部分によって互いに接合された第１及び第２のダクト部分を備え、第１及び第２のダクト部分がそれぞれ加熱本体と関連付けられ、接続導管が制御手段に接続され、ダクトの中を流れる液体と直接的に接触するように配置された中間温度センサと関連付けられ、制御手段及びスイッチング手段が、中間温度センサによって測定される中間温度を基準温度まで上昇させるために、第２のダクト部分内に供給される必要があるエネルギーの量に応じて、第２のダクト部分の加熱本体を制御するように構成されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体入口及び液体出口を有し、制御手段に接続されたスイッチング手段によって電力の供給が制御される少なくとも１台の電気加熱本体と関連付けられた、流体を循環させるダクトが装備されている本体を備え、
前記ダクトが接続導管を形成する第３のダクト部分によって一体的に接合された少なくとも第１のダクト部分及び第２のダクト部分を備え、
前記少なくとも第１のダクト部分及び第２のダクト部分がそれぞれ少なくとも１台の加熱本体と関連付けられ、
接続導管が前記制御手段に接続された中間温度センサと関連付けられ、
前記中間温度センサが前記導管の中を流れる流体の温度を測定するため配置されている、
コーヒー又はその他の高温飲料を調製するための、高温液体又は蒸気の形をした流体を加熱する流体加熱装置であって、
前記ダクトを通過する液体の量を測定する流量計を備え、
制御手段及びスイッチング手段が、加熱されるべき流体を前記中間温度センサによって測定された中間温度から前記装置の出口での基準温度まで到達させるため、前記第２のダクト部分内に供給される必要があるエネルギーの量に応じて、前記少なくとも第２のダクト部分の加熱本体を制御するように構成され、
前記エネルギーの量が、流量計によって測定された液体の量、測定された中間温度、及び、前記装置の出口での基準温度に応じて、制御手段によって計算され、このエネルギーの量が決定された時間間隔で制御手段及びスイッチング手段によって前記少なくとも第２のダクト部分の前記加熱本体に分配されることを特徴とする、流体を加熱する流体加熱装置。
【請求項２】
決定された時間間隔が５００ミリ秒以下であることを特徴とする、請求項に１記載の流体加熱装置。
【請求項３】
加熱本体が加熱されるべき流体中に浸漬させられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の流体加熱装置。
【請求項４】
前記装置の入口で液体と直接的に接触するように配置された液体入口温度センサと、第１のチャンバの入口の上流に位置する流量計とをさらに備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体加熱装置。
【請求項５】
調製手段が測定された入口温度及び中間温度に応じて、前記第２のダクト部分の加熱本体に割り当てられるべき電力補正係数を計算するため設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の流体加熱装置。
【請求項６】
各加熱本体が少なくとも１個の抵抗素子を備え、各加熱本体の各抵抗素子が独立に切り換え可能であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の流体加熱装置。
【請求項７】
加熱本体の台数が２台であり、各加熱本体が２個の抵抗素子を備え、２台の加熱本体の各抵抗素子がスイッチング手段によって互いに独立に切り換えられるように配置されていることを特徴とする、請求項６に記載の流体加熱装置。
【請求項８】
加熱本体の台数が４台であり、各加熱本体が別個のダクト部分に収容され、各加熱本体が抵抗素子を備え、各抵抗素子がスイッチング手段によって独立に切り換えられるように配置されていることを特徴とする、請求項６に記載の流体加熱装置。
【請求項９】
各抵抗素子が商用電源フリッカー理論電力値より低い公称電力を生成し、
抵抗素子が、絶対値において、抵抗素子のそれぞれの公称電力を上回る電力差を回避するために、互いにオフセットさせられてスイッチング手段によってオン／オフ位置に切り換えられることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載の流体加熱装置。
【請求項１０】
各抵抗素子が４５０Ｗ未満の公称電力を生成することを特徴とする、請求項８に記載の流体加熱装置。
【請求項１１】
少なくとも１台の加熱本体とそれぞれに関連付けられた前記ダクト部分がそれぞれ、チャンバの断面より小さい断面を有する接続導管によって一体的に接合されたチャンバを形成することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の流体加熱装置。
【請求項１２】
加熱本体の外面、及び／又は、加熱本体と関連付けられたチャンバの内壁が螺旋状の溝を有することを特徴とする、請求項１１に記載の流体加熱装置。
【請求項１３】
前記チャンバが中に形成されたブロックを本体が備え、
前記チャンバが相互に平行であり、ブロックの両側面上に広がり、
前記チャンバが接続導管によって前記チャンバの端の一方で一体的に接合され、
本体が前記チャンバの第１の端及び第２の端をそれぞれ覆う２枚の端板をさらに備えることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の流体加熱装置。
【請求項１４】
前記チャンバの第１の端と関連付けられた第１の端板が加熱本体を担持し、前記チャンバの第２の端と関連付けられた第２の端板が中間温度センサを担持することを特徴とする、請求項１３に記載の流体加熱装置。
【請求項１５】
第１の端板及び第２の端板がブロックと一体となって接続導管又は複数の接続導管を画成することを特徴とする、請求項１４に記載の流体加熱装置。
【請求項１６】
第２のセンサ及び流量計が、ブロックに形成され、流体入口を第１のチャンバの入口へ接続する導管に配置されることを特徴とする、請求項１４に記載の流体加熱装置。
【請求項１７】
各加熱本体が、その加熱本体が関連付けられたチャンバの全長に亘って延在し、
各加熱本体が、その加熱本体が関連付けられたチャンバの形状を補完する形状を有することを特徴とする、請求項１３に記載の流体加熱装置。
【請求項１８】
中間温度センサが、流体入口と連通するチャンバの下流、かつ、流体出口と連通するチャンバの上流に位置していることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の流体加熱装置。
【請求項１９】
流体の循環のためのダクトと、少なくとも第１の加熱本体と、少なくとも第２の加熱本体とが装備された本体を備える加熱装置を使用して、コーヒー又はその他の高温飲料を調製するための、流体を急速かつ正確に加熱する方法であって、
ａ）加熱されるべき流体の量が流量計によって測定されるステップと、
ｂ）中間温度が第１の加熱本体と第２の加熱本体との間で流体と直接的又は間接的に接触させて配置された中間温度センサによって測定されるステップと、
ｃ）第２の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの理論量が、加熱されるべき流体の測定量と、測定された中間温度と、装置の出口での基準温度と、流体の熱容量とに応じて、制御手段によって計算されるステップと、
ｄ）このエネルギーの計算量が、流体を装置の出口での所望の基準温度（又は、少なくともできるだけ近く）まで到達させるために、加熱本体の選択的な切り換えにより、スイッチング手段によって第２の加熱本体それぞれに供給されるステップと、
ｅ）ステップａ）〜ｄ）のうちの少なくとも数ステップが定められた時間間隔で制御手段によって繰り返されるステップと、
を特徴とする流体を急速かつ正確に加熱する方法。
【請求項２０】
ステップａ）〜ｄ）のうちの少なくとも数ステップが５００ミリ秒以下の時間間隔で繰り返されることを特徴とする、請求項１９に記載の流体を急速かつ正確に加熱する方法。
【請求項２１】
ステップｄ）において分配されるエネルギーの量がステップａ）の間に流量計の各パルス時又は各パルス後に分配されることを特徴とする、請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項２２】
ステップｃ）においてエネルギーの量を計算する間隔が約３０ミリ秒であることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
流体の循環のためのダクトと、少なくとも第１の加熱本体と、少なくとも第２の加熱本体とが装備された本体を備える加熱装置を使用して、特に家庭用アプリケーションのための、より詳細には、コーヒー又はその他の飲料を調製するための、流体を急速かつ正確に加熱する方法であって、
ｆ）装置への入口での液体の温度が液体と直接的又は間接的に接触させて配置された液体入口温度センサによって測定されるステップと、
ｇ）加熱されるべき液体の量が流量計によって測定されるステップと、
ｈ）第１の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの理論量が、液体の測定量、装置への入口で測定された温度、中間基準温度、及び、液体の熱容量に応じて、制御手段によって計算されるステップと、
ｉ）中間温度が第１の加熱本体と第２の加熱本体との間で液体と直接的又は間接的に接触させて配置された中間温度センサによって測定されるステップと、
ｊ）第２の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの理論量が、加熱されるべき液体の測定量、測定された中間温度、装置の出口での基準温度、及び、液体の熱容量に応じて、制御手段によって計算されるステップと、
ｋ）これらのエネルギーの計算量が、液体を装置の出口での所望の基準温度（又は、少なくともできる限り近く）まで到達させるために、加熱本体を選択的に切り換えることにより、スイッチング手段によって第１の加熱本体及び第２の加熱本体へそれぞれ供給されるステップと、
ｌ）ステップｆ）〜ｋ）のうちの少なくとも数ステップが定められた時間間隔で制御手段によって繰り返されるステップと、
を特徴とする流体を急速かつ正確に加熱する方法。
【請求項２４】
ステップｆ）〜ｋ）のうちの少なくとも数ステップが５００ミリ秒以下の時間間隔で繰り返されることを特徴とする、請求項２３に記載の流体を急速かつ正確に加熱する方法。
【請求項２５】
ステップｋ）において分配されるエネルギーの量がステップｇ）の間に流量計の各パルス時又は各パルス後に分配されることを特徴とする、請求項２３又は２４に記載の方法。
【請求項２６】
ステップｈ）及びｊ）においてエネルギーの量を計算する間隔が約３０ミリ秒であることを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
補正係数が、式：
ｋ＝（測定された中間温度−測定された入力温度）／（基準中間温度−測定された入力温度）
を使用して計算され、この補正係数が第２の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの量を計算するために適用されることを特徴とする、請求項２４、２５又は２６に記載の方法。
【請求項２８】
ユーザ装置への導管によって接続された流体入口及び流体出口を有し、制御手段に接続されたスイッチング手段によって電源が制御される少なくとも１台の電気加熱本体と関連付けられた、流体を循環させるダクトを装備した本体を備え、
前記ダクト又は前記ダクトの出口に、前記ダクトの中を流れる流体と直接的又は間接的に接触させて配置され、前記制御手段に接続された少なくとも１台の温度センサをさらに備え、
制御手段及びスイッチング手段が、前記センサが設置されたダクトの領域において加熱されるべき流体を第１の温度から基準温度まで到達させるため、加熱本体を制御するように構成された、
コーヒー又はその他の高温飲料を調製するための、高温液体又は蒸気の形をした流体を加熱する流体加熱装置であって、
流体出口と前記ユーザ装置との間で前記導管に接続され、前記制御手段によって制御される少なくとも１個の電気作動弁をさらに備え、
前記制御手段が、流体出口から出てくる流体を、前記センサによって測定された温度がまだ基準電圧に到達しないときには排水槽又は再循環ループへ向け、測定された温度が基準電圧に到達したときにはユーザ装置へ向けるために、電気作動弁を制御するように構成されることを特徴とする流体加熱装置。
【請求項２９】
ユーザ装置が、カートリッジ及び／又は蒸気放出ノズルに収容された物質を抽出するユニットをさらに備えることを特徴とする、請求項２８に記載の流体加熱装置。
【請求項３０】
ユーザ装置の下流に配置された、背圧を発生させる手段をさらに備え、電気作動弁が導管のバイパス分岐に設置された簡単な弁であることを特徴とする、請求項２８又は２９に記載の流体加熱装置。
【請求項３１】
電気作動弁が導管に配置された３方向弁であり、３個のポートがそれぞれ、流体出口、排水槽、及び、ユーザ装置に接続されていることを特徴とする、請求項２８又は２９に記載の流体加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温飲料を調製する機械に装備することが目的とされた流体加熱装置に関する。
【０００２】
本発明は、液体を急速かつ正確に加熱する方法にさらに関する。
【背景技術】
【０００３】
欧州特許第１３８０２４３号は、特に、コーヒー機械に装備するための加熱装置を既に開示している。この加熱装置は、加熱されるべき液体が入口ダクトから出口ダクトまで流れる金属チューブを備える。チューブの外面は、その全長の数個のセクションに亘って、直列した電気抵抗素子の複数の組で覆われる。円筒状インサートは、チューブの内側に延在し、チューブの内壁と一体になって、液体が中を通って循環し、乱流とチューブから液体へのエネルギーの急速な移動とを促進する螺旋状ダクトを形成する。流量計がさらに入口ダクトの上流に配置される。この装置は、抵抗素子の各組への入口及び各組からの出口に、チューブの全長に沿って分布した複数の温度センサをさらに備える。本例において、液体への熱エネルギーの分配を支配する原理は、ダクトへの入口における水温に応じて、互いに独立に、又は、連続して切り換えられる抵抗素子によって生成された電力を変調することに基づく。
【０００４】
この装置は加熱の速度に関しては満足できる結果を与えるが、この装置は、加熱されるべき水の体積がチューブの高さを決定するので比較的嵩が大きく、かつ、抵抗素子が（現在「厚膜」テクノロジーとして知られているものを使用して）チューブの表面に厚膜の形で印刷されることを必要とするので費用がかかる。
【０００５】
さらに、液体温度が調整される精度は、液体がチューブの外側に配置されたセンサと直接的に接触しないという事実によって制限される。加熱されるべき液体の慣性に起因して、温度差に対する応答の速度も遅く、これは温度が調整される精度を低下させる。温度センサが抵抗素子の組に近接することは、チューブの壁を通して生じる熱伝導のために制御できない形で測定に影響を与える危険を冒すことにも注意すべきである。
【０００６】
コーヒー機械の分野では、コーヒーを調製するために加熱されるべき水の流速は、比較的低く、典型的に、毎分数十ミリリットルのオーダーである。ところで、市場で入手可能な流量計は、毎分２００ミリリットル未満の流速を測定する際にはあまり正確ではない。本アプリケーションにおける流速の測定の不正確さは、したがって、装置の出口で基準温度に到達するために供給されるべきエネルギーを厳密に計算する際にさらなる問題である。欧州特許第１３８０２４３号では、装置へ供給されるべきエネルギーの量を計算するときに入口温度しか考慮に入れられないので、流量計に起因する不正確さは、したがって、流体が加熱装置から出るまでは補正されない。
【０００７】
その上、上記文献は、温度センサをチューブの表面に配置することを可能にする実際的な実施形態についての検討がなく、このような配置は、いずれにしても、抵抗素子の組を製造するため提案されたテクノロジーの理由から、扱いにくいように思われる。
【０００８】
米国特許第６２４６８３１号は、連続電気加熱素子を含む複数の加熱チャンバを備える家庭用加熱又は個々の温水槽のための流体の加熱を監視するシステムに関する。温度調整は、各チャンバ内の温度センサ、及び、基準温度と各チャンバ内で測定された温度の和との間の差の決定に基づいている。制御は、このとき、温度の変化に即座に応答し、電力変調を変更することにより電力計算を修正する。しかし、このような方法は、装置の中を流れる流体の実際の量の瞬時変動を考慮するのではなく、この量は間接的な計算方法に基づいている。したがって、動作条件の急激な変化は、この計算を無効にさせ、システムを安定したフロー条件に原則的に適合させるが、流速が急激に変化するコーヒー機械における温水の生成には適合させない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、簡単、小型、かつ、安価な手段を用いる液体加熱装置を提供することにより、上記の欠点を、その他の欠点と共に解決することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、加熱システムの予熱を低減し、予め潜在的な熱エネルギーを蓄積することなく、入口温度と１００℃との間で変化する所与の出口温度で、液体出口温度の点で精度を高め、かつ、液体を上記基準温度まで加熱するために、正確な量のエネルギーを供給することを可能にする、液体が瞬時に加熱させるこのような加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このため、本発明は、流体を循環させるダクトが装備されている本体を備え、上記ダクトが、液体入口及び液体出口を有し、制御手段に接続されたスイッチング手段によって電力の供給が制御される少なくとも１台の電気加熱本体と関連付けられ、上記ダクトが、接続導管を形成する第３のダクト部分によって一体的に接合された少なくとも第１のダクト部分及び第２のダクト部分を備え、上記少なくとも第１のダクト部分及び第２のダクト部分がそれぞれ少なくとも１台の加熱本体と関連付けられ、特に、家庭用アプリケーションための、特に、高温飲料を調製するため、高温液体又は蒸気の形をした液体を加熱する装置に関する。接続導管は、上記制御手段に接続された中間温度センサと関連付けられ、上記中間温度センサが、液体の温度を測定するため、上記ダクトの中を流れる液体と直接的又は間接的に接触するように配置される。上記装置は、上記ダクトを通過する液体の量を測定する流量計を備え、制御手段及びスイッチング手段が、上記中間温度センサによる中間温度指標を基準温度まで到達させるため、上記第２のダクト部分に供給される必要があるエネルギーの量に応じて、上記少なくとも第２のダクト部分の加熱本体を制御するように構成され、上記エネルギーの量が、流量計によって測定された液体の量、測定された中間温度、及び、装置の出口での基準温度に応じて、制御手段によって計算され、このエネルギーの量が、決定された時間間隔で制御手段及びスイッチング手段によって上記少なくとも第２のダクト部分の上記加熱本体に分配されることを特徴とする。
【００１２】
好ましい実施形態によれば、決定された時間間隔は５００ミリ秒より短い。この点について、パルス流量計が使用されるならば、時間間隔はパルス流量計のパルス周波数に設定されることに注意すべきである。
【００１３】
したがって、本発明は、一方で、加熱されるべき液体の温度が直接的に測定され、他方で、計算され分配される加熱エネルギーが流速の瞬時変動を考慮しているので、温度調整の際により高い精度を提供し、したがって、消費エネルギーをより良く利用する。
【００１４】
有利な特長によれば、本発明の装置は、液体の温度を測定するために装置の入口で液体と直接的又は間接的に接触するように配置された液体入口温度センサと、例えば、第１のチャンバへの入口の上流に位置する流量計とをさらに備える。測定された入口温度及び中間温度と、流量計によって測定された流速と、エネルギーバランスとに応じて、上記第２のダクト部分の加熱本体に割り当てられるべき電力補正係数を計算する調整手段がさらに設けられる。
【００１５】
好ましくは、制御手段及びスイッチング手段は、その流体の量を入口センサによって測定された入口温度から中間基準温度まで到達させるために上記第１のダクト部分に供給される必要があるエネルギーの理論量に応じて、上記第１のダクト部分の加熱本体を制御するようにさらに構成される。
【００１６】
実際には、適切なエネルギーの理論量を第１のダクト部分の加熱本体に分配するため、加熱されるべき液体の温度は、測定されるべき流体と直接的又は間接的に接触したセンサを用いて、装置への入口で測定され、供給されるべきエネルギーの量は、次式：
Ｅ＝加熱されるべき流体の量×（Ｔｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ−Ｔｉｎｐｕｔ  ｍｅａｓｕｒｅｄ）×液体の熱容量
を使用して、中間基準温度に到達させるために（流量計によって決定された）加熱されるべき液体の量に応じて決定される。
【００１７】
適切なエネルギーの理論量を第２のダクト部分の本体部分に分配するため、エネルギーの量は、次式：
Ｅ＝流量計によって測定されるような加熱されるべき液体の量×（所望の出力温度−測定された中間温度）×液体の熱容量
を使用して計算される。
【００１８】
しかし、例えば、流速測定、抵抗素子の電力の許容差、商用電源電圧などに存在し得る誤差及び不正確さを考慮するため、次式：
ｋ＝（Ｔｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｍｅａｓｕｒｅｄ−Ｔｉｎｌｅｔ  ｍｅａｓｕｒｅｄ）／（Ｔｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ−Ｔｉｎｌｅｔ  ｍｅａｓｕｒｅｄ）
を使用して計算された補正係数を適用することが好ましい。
【００１９】
補正係数は、次に、加熱ブロックの出口側で所望の温度に最も近い温度を得るように、第２のチャンバ内の液体を加熱するため必要とされるエネルギーの量の値を調整するため制御手段によって適用される。
【００２０】
修正されたエネルギーバランス計算、及び、このようにして計算されたエネルギーの量の加熱本体への分配は、短い間隔で実行され、流量計によって記録された流速の変動を考慮するために繰り返される。
【００２１】
好ましくは、計算は約３０ミリ秒の定期的な間隔で行われる。この計算によってこのようにして決定された加熱エネルギーの量は、次に、（流量計がパルスモードで動作している場合に）流量計の各パルス中に分配され、又は、典型的に、約１０〜１００ミリ秒間隔で、好ましくは、１０〜３０ミリ秒間隔で分配される。このように、加熱は、流速の突然の変動に素早く応答することが可能である。
【００２２】
したがって、本発明の装置の構成は、基準中間温度と測定された中間温度との間の差を厳密に決定し、その結果、液体を測定された中間温度から基準出口温度まで到達させるために次のダクト部分又は複数のダクト部分内の液体に供給される必要があるエネルギーの量を正確に決定するため補正係数を計算することを可能にさせる点が有利である。
【００２３】
したがって、本発明の装置は、測定素子から発生し、加熱エネルギーの生成と関係し、特に、流量計の測定エリア、抵抗素子の電力の許容差、商用電源などと関する誤差を補償し、不正確さと許容差を補正することを可能にする。
【００２４】
第２のダクト部分におけるこれらの誤差、特に、抵抗素子の電力の許容差、商用電源、及び、その他の不正確さを補正するために、出口温度を測定すること、ならびに、同じエネルギーバランス計算を使用して、この第２のダクト部分に適用されるべき新しい補正係数を計算することが可能である。この第２の補正係数は次の計算に適用されるべきエネルギーの量に適用される。
【００２５】
さらに、公称値に関して商用電源電圧のばらつきを補償するため、この装置は、商用電源電圧及び／又は電流を定期的に測定し、電圧及び／又は電流の変動を表す補正係数を計算し、この補正係数を加熱本体に供給されるべきエネルギーの計算に割り当てられ、その結果、抵抗素子がこれらの変動に応じて切り換えられる時間を調整する。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも１台の加熱本体とそれぞれ関連付けられたダクト部分は、チャンバの断面より小さい断面を有する導管を接続することにより一体的に接合された各チャンバを形成し、１台以上の加熱本体が各チャンバ内に浸漬させられる。
【００２７】
有利な特徴によれば、各加熱本体は、少なくとも１個の抵抗素子を備え、各加熱本体の各抵抗素子は独立に切り換え可能である。このようにして、温度調整は、出口温度に関して、より急速に、かつ、より高い精度で行われ得る。これは、急激な電圧上昇又は降下（「フリッカー」効果）に関連した問題を回避する。
【００２８】
第１の実施形態によれば、加熱本体の台数は２台であり、それぞれが別個のチャンバに収容され、それぞれが２個の抵抗素子を備え、２台の加熱本体の各抵抗素子がスイッチング手段によって互いに独立に切り換えられるように構成される。
【００２９】
第２の実施形態によれば、加熱本体の台数は４台であり、それぞれが別個のチャンバに収容され、抵抗素子を備え、各抵抗素子がスイッチング手段によって独立に切り換えられるように構成される。本実施形態では、中間温度センサは、液体入口と連通するチャンバの下流かつ液体出口と連通するチャンバの上流に配置される。
【００３０】
本発明による装置の構成は、したがって、市販され、特に、従来技術の印刷抵抗素子の組より経済的である加熱カートリッジの形をしている加熱本体を使用することを可能にする。
【００３１】
２３０Ｖで４５０Ｗ未満、好ましくは、４００Ｗ未満の公称電力を有するこのタイプの複数のカートリッジの使用は、有利的には、ダクトに配置された種々のカートリッジを、ある頻度、好ましくは、１０ミリ秒間隔のオーダーで、連続的かつ非同時的に切り換えることによって、商用電源上の電気負荷を拡散させ、フリッカー減少を引き起こす急激な電圧上昇の危険性を制限することを可能にする。その上、このタイプの加熱カートリッジの使用は、低熱慣性を有する装置が製造されることを可能にさせ、非常に密接した時間間隔で、液体が異なる出口温度、例えば、調製されるべき飲料の性質に応じた温度で連続的に調合されることを可能にする。特に、本発明の装置は、２００４年１１月９日に出願され、発明の名称が“Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ｄｅｖｉｃｅ  ｆｏｒ  ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ  ｔｈｅ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ｏｆ  ａ  ｌｉｑｕｉｄ”である、係属中の米国特許出願第１０／９８３，６７１号に記載されているような高温飲料を調製する機械内で変わりやすい液体温度を最適化するために使用され得る。この出願の全部の内容が参照として本明細書に組み込まれる。
【００３２】
本発明は、さらに、特に家庭用アプリケーションのための、より詳細には、コーヒー又はその他の高温飲料を調製するための、液体を急速かつ正確に加熱する方法に関する。この方法は、液体の循環のためのダクトと、第１のダクト部分と関連付けられた少なくとも第１の加熱本体と、第２のダクト部分と関連付けられた少なくとも第２の加熱本体とが装備された本体を備える加熱装置を備える。本発明の方法によれば、
ａ）加熱されるべき液体の量が流量計によって測定され、
ｂ）中間温度が第１の加熱本体と第２の加熱本体との間で液体と直接的又は間接的に接触させて配置された中間温度センサによって測定され、
ｃ）第２の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの理論量が、加熱されるべき液体の測定量と、測定された中間温度と、装置の出口での基準温度と、液体の熱容量とに応じて、制御手段によって計算され、
ｄ）このエネルギーの計算量が、液体を装置の出口での所望の基準温度（又は、少なくともできるだけ近く）まで到達させるために、スイッチング手段によって、加熱本体を選択的に切り換えることにより、第２の加熱本体に供給され、
ｅ）ステップａ）〜ｄ）のうちの少なくとも数ステップが定められた時間間隔で制御手段によって繰り返される。
【００３３】
本方法の好ましい実施形態によれば、ステップａ）〜ｄ）のうちの少なくとも数ステップが５００ミリ秒以下の時間間隔で繰り返される。
【００３４】
時間間隔は、ステップｄ）においてエネルギーの量を分配するため、パルス流量計のパルス周波数に、又は、他のタイプの流量計の場合には、少なくとも１〜数十ミリ秒のオーダーの定められた周波数に設定される。
【００３５】
このような方法は、特に、液体の温度の実際の測定によって、かつ、装置の中を通る液体の流速の実際の変動を考慮して、供給されるエネルギーの量を決定することによって、（従来技術のように加熱本体の温度ではなく）液体の所望の出口温度の精度を改善することを可能にさせる。
【００３６】
本発明の方法の好ましい実施形態によれば、第１の加熱本体と第２の加熱本体の両方に供給されるべきエネルギーの量は、測定された温度変数と流量計からの計測とに応じて計算される。
【００３７】
本方法は、以下のステップ：
ｆ）装置への入口での液体の温度が液体と直接的又は間接的に接触させて配置された液体入口温度センサによって測定されるステップと、
ｇ）加熱されるべき液体の量が流量計によって測定されるステップと、
ｈ）第１の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの理論量が、液体の測定量、装置への入口で測定された温度、中間基準温度、及び、液体の熱容量に応じて、制御手段によって計算されるステップと、
ｉ）中間温度が第１の加熱本体と第２の加熱本体との間で液体と直接的又は間接的に接触させて配置された中間温度センサによって測定されるステップと、
ｊ）第２の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの理論量が、加熱されるべき液体の測定量、測定された中間温度、装置の出口での基準温度、及び、液体の熱容量に応じて、制御手段によって計算されるステップと、
ｋ）これらのエネルギーの計算量が、液体を装置の出口での所望の基準温度（又は、少なくともできる限り近く）まで到達させるために、加熱本体を選択的に切り換えることにより、スイッチング手段によって第１の加熱本体及び第２の加熱本体へそれぞれ供給されるステップと、
ｌ）ステップｆ）〜ｋ）のうちの少なくとも数ステップが定められた時間間隔で制御手段によって繰り返されるステップと、
を備える。
【００３８】
好ましい実施形態によれば、本方法は、特に、第２の加熱本体へ供給されるエネルギーの量を精緻化し、よって、より良い加熱の精度を得るため、装置の種々のコンポーネント（例えば、流速計、抵抗素子など）、又は、商用電源電圧から発する全体的な不正確さ及び誤差を考慮する。そのため、補正係数は以下の式：
ｋ＝（測定された中間温度−測定された入力温度）／（基準中間温度−測定された入力温度）
を使用して計算され、この補正係数が第２の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの量を計算するために適用される。
【００３９】
本発明の方法は、当然ながら、特に、マイクロコントローラ又はその他の等価的な電子統制手段のような統制手段を使用して、液体が加熱装置の中を通過するときに、（数ミリ秒間隔のオーダー、例えば、計算に関する限りは３０ミリ秒毎、加熱本体へのエネルギーの分配に関する限りは１０ミリ秒毎の）密接した時間間隔で、ループ形式で適用される。
【００４０】
本発明の一態様によれば、液体の温度は、液体と直接的又は間接的に接触するセンサによって測定される。「直接的」な接触という表現は、液体に浸漬されたセンサを使用する測定を意味するものとして理解されるべきである。これは、例えば、ガラス又はセラミックによって保護されたＮＴＣセンシング素子でもよい。「間接的」な接触という表現は、例えば、液体が内部を流れる、又は、内部に接して流れる、金属チューブのような非加熱導管の乾燥側に接着することにより固定された（精細なＮＴＣセンシング素子のような）センサを使用する測定を意味するものとして理解されるべきである。いずれにしても、液体は、測定された温度が、固体熱伝導性表面に接した加熱本体の伝導による影響を受ける温度ではなく、液体の温度であるように、センサを実際の加熱本体から隔離する。
【００４１】
別の態様によれば、本発明は、流体を循環させるダクトを装備した本体を備え、上記ダクトがユーザ装置への導管によって接続された流体入口及び流体出口を有し、ダクトが制御手段に接続されたスイッチング手段によって電源が制御される少なくとも１台の電気加熱本体と関連付けられ、上記ダクト又は上記ダクトの出口に、上記ダクトの中を流れる流体と直接的に接触させて配置された、少なくとも１個の温度センサをさらに備え、上記温度センサが上記制御手段に接続され、制御手段及びスイッチング手段が、上記センサが設置されたダクトの領域において加熱されるべき流体を第１の温度から基準温度まで到達させるため、加熱本体を制御するように構成され、コーヒー又はその他の高温飲料を調製するための、高温液体又は蒸気の形をした流体を加熱する装置であって、流体出口と上記ユーザ装置との間で上記導管に接続され、上記制御手段によって制御される電気作動弁をさらに備え、上記制御手段が、流体出口から出てくる流体を、上記センサによって測定された温度がまだ基準電圧に到達しないときには排水槽又は再循環ループへ向け、測定された温度が基準電圧に到達したときにはユーザ装置へ向けるように、電気作動弁を制御するように構成される、ことを特徴とする装置に関する。
【００４２】
基準温度は、上記温度センサが上記ダクト中の中間温度を測定するように配置されるとき、装置の理論的な中間温度でもよい。代替案では、基準温度は、温度センサが装置の出口で流体温度を測定するようにダクトの出口に配置されるとき、所望の出口温度でもよい。
【００４３】
これらの特徴によって、ユーザ装置、典型的に、物質、例えば、コーヒーを抽出するユニット、又は、蒸気放出ノズルへ向けられた流体は、装置が１日の最初に使用されるときであっても、常に十分に高い温度でこの装置に到達する。装置の低い熱慣性が低い場合、排水槽へのバイパスの周期は、一般的に、ちょうど数秒（典型的に、３〜６秒）のオーダーである。したがって、この配置は、飲料が、加熱装置内に存在し得るばらつきとは無関係に、一定の品質で急速に調製されることを可能にさせる。
【００４４】
本発明のその他の特長及び利点は、添付図面と併せて、単に非限定的な例示として記載された、発明による加熱装置のある実施形態の後述の詳細な説明からより明瞭に理解できるようになるであろう。
【００４５】
図１及び２を参照すると、これらの図は、一例として、同等の好ましさで、家庭用又は工業用途が意図されたコーヒー機械（図２）に組み込まれる、全体的な参照符号１によって示された第１の実施形態による液体加熱装置を説明している。加熱装置内で加熱されるべき液体の性質は重要ではなく、液体は、例えば、水、ミルク、チョコレート飲料などの如何なる液体でもよい。図示された加熱装置のアプリケーションでは、加熱されるべき液体は水である。図２に示されたコーヒー機械２は、液体入口１０を通して加熱装置１に水を供給するポンプ８にパイプ６を介して接続された冷水槽４を備える。水は、加熱装置１の本体１３に設けられたダクト１２の中を流れる。ダクト１２は、加熱本体１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄと関連付けられ、加熱本体への電力の供給は、制御手段１８に接続されたスイッチング手段１６によって制御される。加熱本体は、したがって、加熱されるべき液体中に浸漬させられ、液体と直接的に接触する。水は液体出口２０を通って加熱装置を出て、次に、導管２２の中を流れ、導管２４を通って、挽いて煎ったコーヒー若しくは可溶性コーヒーからのコーヒー、紅茶、チョコレート、又は、その他の高温飲料のような飲料を形成することを目的とした物質を収容するカートリッジ２６に到達する。カートリッジ２６は、例えば、欧州特許第５１２４６８号の記載に従って、液体の圧力下で開く密封カートリッジでもよい。コーヒーは、次に、マグ２８に流れ込む。機械は、導管２２に接続された導管３０を介して蒸気を生成することも可能である。図１において、水が加熱装置の中を流れる向きは矢印Ａ及びＢによって示されている。
【００４６】
本発明の第１の実施形態による加熱装置１では、ダクト１２は、３個の接続導管３２ａｂ、３２ｂｃ及び３２ｃｄによって連続して一体的に接合された４個のダクト部分１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄを備える。ダクト部分１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄは、それぞれ、加熱本体１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄを収容するチャンバを画成する。この点に関して、接続導管３２ａｂ、３２ｂｃ及び３２ｃｄは、チャンバ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄの断面より小さい断面を有することに注意すべきである。チャンバ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄは、互いに平行に配置され、本体１３が備えるブロック１３ａ内に並べられる。チャンバ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄはすべて、加熱本体１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄがチャンバ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄに導入されるときに通るチャンバの第１の端で、ブロック１３ａの第１の側面に通じる。チャンバ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄの第２の端は、第１の側面の反対側にあるブロック１３ａの第２の側面に通じ、チャンバ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄは、それらの端の一方で、３個の接続導管３２ａｂ、３２ｂｃ及び３２ｃｄによって、一体的に接合される。チャンバ１２ａは、一方で、ブロック１３ａの第２の側面上にあるチャンバの端によって、チャンバダクト３６を介して、液体入口１０に接続され、他方で、ブロック１３ａの第１の側面上にあるチャンバの端によって、接続導管３２ａｂを介して、チャンバ１２ｂに接続される。チャンバ１２ｂは、ブロック１３ａの第２の側面上のチャンバの端によって、接続導管３２ｂｃを介して、チャンバ１２ｃに接続される。チャンバ１２ｃは、ブロック１３ａの第１の側面上のチャンバの端によって、接続導管３２ｃｄを介して、チャンバ１２ｄに接続され、チャンバ１２ｄは、ブロック１３ａの第２の側面上のチャンバの端によって、液体出口２０に接続される。
【００４７】
各加熱本体１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは、それが関連付けられたチャンバの全長におおよそ広がり、それが関連付けられたチャンバの形状をおおよそ補完する形状を有することに注意すべきである。有利な変形（図示せず）によれば、加熱本体の外面、及び／又は、加熱本体と関連付けられたチャンバの内壁は、螺旋状の溝が入れられ、流体が加熱本体及びその速度と接触している間に液体の経路を延ばすことを可能し、その結果、加熱装置の嵩を大きくすることなく熱交換率を増加させる。
【００４８】
加熱装置１は、液体入口をチャンバ１２ａの入口に接続する導管３６に設置された温度センサ４０をさらに備える。このセンサ４０は、加熱されるべき液体と直接的に接触し、加熱装置への入口で、すなわち、液体が装置１の加熱本体のうちの一つと接触する前に、加熱されるべき液体の温度を測定するように配置される。流量計４２が導管３６に、したがって、チャンバ１２ａの上流にさらに設けられる。
【００４９】
図２からわかるように、本体１３は、ブロック１３ａの第１の側面及び第２の側面のそれぞれに位置し、チャンバ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄのそれぞれの両端を覆う２枚の端板４４、４６をさらに備える。ブロック１３ａの第１の側面上の端板４４は、加熱本体１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄを担持し、一方、ブロック１３ａの第２の側面上の端板４６は中間温度センサ４８を担持する。中間温度センサ４８は接続導管３２ｂｃと関連付けられ、導管の中を流れる加熱されるべき液体と直接的に接触するように設計される。
【００５０】
入口温度センサ４０、流量計及び中間温度センサ４８は、装置１の制御手段１８に接続される。
【００５１】
端板４４は、チャンバ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄの第１の端を閉鎖し、さらにブロック１３ａと一体となって、接続導管３２ａｂ及び３２ｃｄを画成する。端板４６は、チャンバ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄの第２の端を閉鎖し、さらにブロック１３ａと一体となって、導管３２ｂｃを画成する。端板４６は、導管３６をチャンバ１２ａに接続するダクト３６ａと、チャンバ１２ｄを導管３８に接続するダクト３８ａとをさらに画成する。典型的に、端板４４及び４６は、ネジ（図示せず）を用いて、ブロック１３ａに固定され、端板４４、４６とブロック１３ａとの間に挿入されたＯリングシール４４ａ、４６ａを用いて密閉がなされる。
【００５２】
制御手段１８及びスイッチング手段１６は、加熱本体１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄを制御するように構成される。これらの制御手段１６は、加熱されるべき液体を、中間温度センサ４８によって測定された中間温度から、例えば、制御手段１８のメモリに格納された基準温度まで到達させるためにチャンバ１２ｃ及び１２ｄへ供給されるべきエネルギーの量に応じて、中間温度センサ４８の下流に位置しているチャンバ１２ｃ、１２ｄにそれぞれ配置された加熱本体１４ｃ及び１４ｄを制御するように特に構成される。
【００５３】
加熱本体１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは、それぞれ、抵抗素子を備える。抵抗素子はスイッチング手段１６に接続され、制御手段１８は抵抗素子を互いに独立に切り換えることができるように構成される。エネルギー分配の原理は、（例えば、１００ミリ秒以下の間隔で）流量計によって与えられたパルスに基づいている。加熱本体へ与えられるエネルギーの量、すなわち、加熱時間は、流量計からの各パルスに対応する。この比例制は、特に、カプセルに穴が開けられたときに、カプセルからの抽出のサイクル中に起こる何か、すなわち、流速の急激な変動への反応を可能にさせる。各抵抗素子は、典型的に２３０Ｖで４５０Ｗ未満である商用電源フリッカー理論電力値より低い公称電力を生じる。標準規格ＩＥＣ  １０００−３−３によれば、全周波数域で切り換えられる最大電力は約３８０Ｗである。絶対値において抵抗素子のそれぞれの公称電力を上回る電力差を回避するため、制御手段１８は、加熱本体の抵抗素子を、断続的かつ非同時的に、「回路内」状態から「回路外」状態へ、及び、その逆にも同じように切り換えるように設計される。スイッチングは、商用電源にばらつきを持ち込むことを回避するため、電圧が零を通過するときに常に行われる。
【００５４】
制御手段１８は、測定された中間温度及び入力温度に応じて、かつ、流量計４２によって測定された流速に応じて、中間温度センサ４８の下流に位置しているダクト部分１２ｃ、１２ｄに設置された加熱本体１４ｃ、１４ｄに割り当てられるべきエネルギーの量を計算するため設計された調整手段をさらに備える。その他の要因が、特に、商用電源電圧（例えば、２３０Ｖ）の測定値が、エネルギーの量を計算する際に考慮に入れられる。エネルギーの量は、実際に測定された商用電源電圧と理論的な公称電圧との間のバラツキに基づく補正係数によって補正される。この係数は、実際の電圧が、例えば、２３０Ｖの公称電圧より高いか、又は、低いかを示す。この係数は、電源ラインの電圧降下もまた考慮するために、抵抗素子が切り換えられるときに更新される。
【００５５】
調整手段は、一般に、マイクロコントローラと、ある種のメモリと、エネルギーバランス及び適用されるべき補正係数を計算するプログラムとを備える。エネルギーバランス、補正、及び、加熱本体のスイッチングは、加熱本体へ供給されるエネルギーの量を絶えず調整するように、非常に密接した時間間隔で、マイクロコントローラによって計算される。エネルギーの量を計算する間隔は、数ミリ秒のオーダーであり、好ましくは、１００ミリ秒未満であり、例えば、３０ミリ秒間隔である。
【００５６】
自動調整モードは以下の原理に基づいている。装置への入口における液体の温度の測定は装置の入口で温度センサ４０によって行われ、加熱されるべき液体の量は、こちらの方は、パルスに基づいて流量計４２によって測定される。第１の加熱本体と第２の加熱本体との間の中間温度もまた温度センサ４８によって測定される。液体入口温度センサを備えていない実施形態では、システムは、理論的な入口温度、典型的に、マイクロコントローラのメモリ内に保存された水道水温度に基づいて始動する。
【００５７】
これらの測定値は、エネルギーの量を計算するプログラムを備えるマイクロコンピュータによって収集される。特に、マイクロコントローラは、このようにして、第１の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの理論量を次の式：
第１の加熱本体（１４ａ，１４ｂ，１４ｅ）のエネルギーの量＝流量計によって測定されたような加熱されるべき液体の量×（Ｔｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ−Ｔｉｎｌｅｔ  ｍｅａｓｕｒｅｄ）×液体の熱容量
を使用して計算する。商用電源電圧の変動に基づく補正係数が最終的な量の値に適用される。
【００５８】
基準中間温度は、装置のテスト中に計算によって決定され、測定された入口水の温度、固定（基準）出口温度、２３０Ｖ商用電源補正係数、及び、加熱素子のオーム抵抗の理論値に依存した最適理論値に対応する値である。この値は、例えば、コーヒー、又は、チョコレートのようなその他の飲料を生成するための所望の出口温度に応じて変化する。この値は、プログラムに、又は、マイクロコントローラのメモリに記録される。
【００５９】
マイクロコントローラは、第２の加熱装置によって供給されるべきエネルギーの理論量を、以下の式：
第２の加熱本体（１４ｃ，１４ｄ，１４ｆ）のエネルギーの量＝流量計によって測定されるような加熱されるべき液体の量×（所望の出口温度−測定された中間温度）×液体の熱容量
を使用してさらに計算する。このエネルギーの量は、商用電源電圧を考慮するためにさらに補正される。
【００６０】
マイクロコントローラは、次に、加熱本体に収容された抵抗素子をオンとオフに切り換えることによる、単位加熱時間当たりの、これらのエネルギーの計算量の分配を監視する。
【００６１】
しかし、流速の測定、抵抗素子の電力の許容値、商用電源電圧などの考えられ得る誤差と不正確さを考慮するため、次の式：
ｋ＝（Ｔｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｍｅａｓｕｒｅｄ−Ｔｉｎｌｅｔ  ｍｅａｓｕｒｅｄ）／（Ｔｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ−Ｔｉｎｌｅｔ  ｍｅａｓｕｒｅｄ）
を使用して計算された補正係数を適用することが好ましい。
【００６２】
補正係数は、次に、加熱ブロックの出口で所望の温度にできるだけ近い温度を得るように第２のチャンバ内の液体を加熱するため必要とされるエネルギーの量の値を調整するためにマイクロコントローラによって適用される。
【００６３】
したがって、加熱本体又は複数の加熱本体の補正は：
第２の加熱の本体のための訂正されたエネルギーの量＝（２−Ｋ）×第２の加熱本体のエネルギーの理論量、或いは、代替的に、
訂正されたエネルギーの量＝（２−Ｋ）×液体の熱容量×加熱されるべき液体の量×（所望の出口温度−測定された中間温度）
として適用される。このエネルギーの量もまた商用電源電圧を考慮するため補正される。
【００６４】
よって、補正係数が１未満であるとき、中間温度センサの下流で加熱本体又は複数の加熱本体によって分配される実際のエネルギーの量は非常に低く、したがって、中間温度センサの下流に位置している加熱本体又は複数の加熱本体によって分配されるエネルギーの量を増加させることにより補正が適用されるべきであることを意味する。係数が１より高いとき、中間温度センサの上流で加熱本体又は複数の加熱本体によって分配される実際のエネルギーの量が非常に高く、このセンサの下流に位置している加熱本体又は複数の加熱本体によって分配されるエネルギーの量を削減するために補正が適用されるべきであることを意味する。例えば、補正係数が１．１０の値を取るように計算されるならば、第１の加熱本体又は複数の加熱本体によって分配されるエネルギーの量は１０％高く、所望の温度にできる限り近い出口温度を得るために、エネルギーの量の１０％の削減が第２の加熱本体又は複数の加熱本体に適用されるべきであることを意味する。
【００６５】
図３及び４は、図１及び２と併せて説明された素子と同じ素子が同じ参照符号によって表されている、本発明の第２の実施形態による液体加熱装置を示している。
【００６６】
本加熱装置が前述の加熱装置と相違する点は、本体１３に設けられ、加熱されるべき液体が中を流れるダクト１２が、中間温度センサ４８が関連付けられた接続導管３２ｅｆによって接続された２個のダクト部分１２ｅ及び１２ｆを備えている点と、ダクト部分１２ｅ及び１２ｆとそれぞれに関連付けられた加熱本体１４ｅ及び１４ｆのそれぞれが、２個の抵抗素子を備え、スイッチング手段１６を介して制御手段１８に接続されている点だけである。
【００６７】
第１の実施形態の場合のように、加熱本体１４ｅ及び１４ｆの電気抵抗素子は、それぞれ、商用電源フリッカー理論電力より低い公称電力、典型的に、２３０Ｖで４５０Ｗより低い公称電力を生成し、制御手段１８は、これらの抵抗素子を、断続的に、典型的に、１０ミリ秒間隔のオーダーの周波数で、「回路内」状態から「回路外」状態へ、及び、その逆にも同じように切り換えるために配置される。このタイプの加熱本体は、例えば、「高充電」又は「高密度」タイプの加熱カートリッジ、すなわち、単位加熱面積当たりのかなりの量の電力を生成する加熱カートリッジである。
【００６８】
図５は、本発明の別の態様を具体化するコーヒー機械を概略的に示している。同図において、図４と併せて説明された素子と同一の素子は同じ参照符号によって表されている。
【００６９】
本コーヒー機械が前述のコーヒー機械と相違する点は、本コーヒー装置が、「第１の」液体又は「第１の蒸気」が適切な温度で配給されることを可能にさせる装置を備えている点だけである。そのため、装置は、抽出装置２６に接続された第１の主ダクト２２を備える。ダクト２４の背圧弁２４ａは装置２６への入口に位置付けられる。第１の電気作動弁５０ａは、排水槽５２へつながる導管部分２２ａに接続される。「蒸気」弁として知られている第２の電気作動弁５０ｂは、本実施例では、蒸気放出ノズル５６によって形成された、第１のユーザ装置と第２のユーザ装置との間に位置する導管３０に接続される。電気作動弁５０ａ、５０ｂは、制御手段１８によって作動される。制御手段は、センサ４８によって測定された温度が関係しているユーザ装置の基準温度に到達したか否かに応じて、流体出口２０から出てくる流体を２台のユーザ装置のうちの一方へ向けるか、又は、排水槽５２へ向けるように、電気作動弁５０ａ、５０ｂをそれぞれ作動させるため設計される。排水槽は、加熱装置の入口１０へ戻る再循環ループによって置換してもよいことに注意すべきである。しかし、再循環は、付加的なポンプを必要とすることがあるので、装置を複雑化する。その上、基準温度は、ちょうど数秒後に獲得されるので、廃棄される水の量は一般に少ない。
【００７０】
装置は次の通り動作する。
【００７１】
抽出装置２６によって抽出されるべき飲料の場合、電気作動「蒸気」弁５０ｂは閉じられたままである。送水ポンプ８は前述の原理に従って動作する加熱装置に補給する。水温は温度センサ４８によって連続的に監視される。この温度が所定の基準温度より低い限り、コントローラ１８は、加熱装置から出る水が抽出のため使用されず、排水槽に流出されるか、又は、再循環されるように、電気作動「バイパス」弁５０ａを開いたままに保つ。基準温度に到達すると、コントローラは弁５０ａの閉鎖を命令する。流体は、その後、流体が背圧弁を強制的に開き、装置２６に送り込まれるまで流れる。
【００７２】
泡状ミルクを調製するといった蒸気コマンドが起動されたとき、温度上昇原理は類似している。加熱の始めに、弁５０ｂは閉じられたままであり、弁５０ａは、流体（一般に水）を排出又は再循環させるために開かれる。蒸気生成基準温度に到達すると、弁５０ａはコントローラによって閉じられ、弁５０ｂが開かれる。蒸気圧は非常に低く、背圧弁２４を開かないので、蒸気は出口５６へ直接的に送られる。装置の出口２０の近くにある出口温度センサが、中間温度センサではなく、温度を監視するため使用されることに注意すべきである。
【００７３】
本発明がまさに説明された実施形態に限定されないこと、及び、種々の簡単な変更及び変形が、特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって想像されることは言うまでもない。一例として、図１及び２において、チャンバ１２ｂと１２ｃとの間に配置された中間センサ４８は、同様に容易にチャンバ１２ｃと１２ｄとの間に配置され、この考え方では、中間温度センサが、加熱本体を備え、液体入口と連通するチャンバの下流と、加熱本体を備え、液体出口と連通するチャンバの上流とに配置される。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施形態による液体を加熱する装置の部分断面斜視図である。
【図２】断面図で示された図１の加熱装置を備えるコーヒー機械の概略図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による液体を加熱する装置の斜視図である。
【図４】断面図で示された図３の加熱装置を備えるコーヒー機械の概略図である。
【図５】本発明の別の態様を示す図４に類似した図である。
【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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【国際調査報告】
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