(57)【要約】  自動ドリンクマシン（１，４１，８１，１２１，１５１，１８１）、有利にはホット飲料用の自動ドリンクマシン、特に全自動コーヒーマシンによる、カフェインを含んでいるホット飲料の提供温度を調節する方法であって、この方法は、カフェインを含んでいるホット飲料および／またはカフェインを含んでいるホット飲料を製造するために抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）に供給される水の温度を測定するステップと、測定された温度と目標値とを比較し、カフェインを含んでいるホット飲料の温度を、冷却によって、目標値に調整するステップとを含んでおり、ここで、カフェインを含んでいるホット飲料またはカフェインを含んでいるホット飲料を製造するために抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）に供給された水の冷却は、直接的に、機械に関連した冷水の追加を介して行われ、ここで機械に関連した冷水の追加を用いた、冷水の追加によって供給された液体媒体としての冷水量によって、目標値への温度の調整が行われ、ここで冷水量の調量によって温度の調整が行われ、ここで、調量のために制御可能な調量弁が使用される。本発明は自動ドリンクマシンにも関する。
2021524771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動ドリンクマシン（１，４１，８１，１２１，１５１，１８１）、有利にはホット飲料用の自動ドリンクマシン、特に全自動コーヒーマシンによる、カフェインを含んでいるホット飲料の提供温度を調節する方法であって、前記方法は、
ボイラー（９，４９，８９，１２９，１５９，１８９）によって温水を準備するステップと、
抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）によって前記カフェインを含んでいるホット飲料を準備するステップと、
前記カフェインを含んでいるホット飲料の温度を測定するステップと、
測定された前記温度を目標値と比較するステップと、
前記目標値に調整するために、冷却によって、前記カフェインを含んでいるホット飲料の前記温度を制御および／または調整するステップと、
を含み、
準備された前記カフェインを含んでいるホット飲料または前記抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）に供給された前記温水の前記冷却を少なくとも部分的に、機械に関連した冷水の追加によって行い、
前記目標値への前記温度の前記調整を、少なくとも部分的に、前記機械に関連した冷水の追加を用いた、前記冷水の追加によって供給された冷水量によって行う形式の方法において、
前記目標値への前記温度の前記調整を前記冷水量の調量によって行い、前記調量のために制御可能な調量弁を使用する、
カフェインを含んでいるホット飲料の提供温度を調節する方法。
【請求項２】
前記カフェインを含んでいるホット飲料の前記温度の前記測定を、前記冷水の追加の後に行い、
これらの測定信号（３０，７０，１１０，１４３，１７５）に基いて、供給される前記冷水量の前記制御を行う、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記カフェインを含んでいるホット飲料を前記抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）において準備し、
前記冷水の供給を前記抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）の後に行う、
請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記カフェインを含んでいるホット飲料を前記抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）において準備し、
前記冷水の供給を前記抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）の前に行う、
請求項１、２または３記載の方法。
【請求項５】
前記自動ドリンクマシン（１，４１，８１，１２１，１５１，１８１）は、第１の冷却装置（１８，６８，９８，１３８，１９８）を有し、
前記冷水の供給のために供給された前記冷水量を前記第１の冷却装置（１８，６８，９８，１３８，１９８）によってさらに冷却する、
請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
追加されるべき前記冷水量に対する前記冷水の前記温度を、前記カフェインを含んでいるホット飲料への供給前または前記カフェインを含んでいるホット飲料を製造するために抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）に供給された前記水への供給前に求め、
供給される前記冷水の量を、求められた前記温度に基づいて制御する、
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記カフェインを含んでいるホット飲料を、前記冷水の追加後に、第２の冷却装置（２０，６０，１００，１４０，２００）においてさらに冷却し、
前記第２の冷却装置は有利には熱交換器として構成されている、
請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記冷水、特に冷却された冷却水の一部を前記第２の冷却装置（２０，６０，１００，１４０，２００）の動作に用いる、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記カフェインを含んでいるホット飲料の前記温度の前記測定を、前記冷水の追加の後に、かつ前記第２の冷却装置（２０，６０，１００，１４０，２００）の後に行う、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記カフェインを含んでいるホット飲料の前記温度の前記測定を、前記冷水の追加の前に行う、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記冷水の一部を、前記第２の冷却装置（２０，６０，１００，１４０，２００）の動作のために、前記第１の冷却装置（１８，６８，９８，１３８，１９８）の前の前記冷水に戻す、請求項７から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
前記制御可能な調量弁として、絞り弁（２７，６７，１０１，１０４，１４１，１７１）を用いる、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
絞り弁（２７，６７，１０１，１０４，１４１，１７１）として、体積流量および／または質量流量を制限する、電気的に位置調整可能な絞り弁、特に体積流量および／または質量流量を制限する、電気的に位置調整可能な電動絞り弁を用いる、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記カフェインを含んでいるホット飲料と前記冷水との混合物を、前記温度の測定の前に、特にホモゲナイザー（２６，６６，１０６，１３２，１９６）を使用して均質化する、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
前記目標値を製品個々に、ユーザーが選択した製品に応じて特定し、割り当てる、請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
前記カフェインを含んでいるホット飲料の調製の際に、前記抽出プロセス中に、冷水の直接供給時に混合温度の継続的な修正を行う、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
排出特性を最適化するために、前記抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）に供給された温水の流れおよび／または冷水の流れ、特に前記温水の流れおよび／または冷水の流れの流量を求める、請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
前記冷却を、温度経過および／または温度プロファイルを使用して行う、請求項１から１７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
前記冷水を、前記カフェインを含んでいるホット飲料への直接的な供給の前に、または前記カフェインを含んでいるホット飲料を製造するために前記抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）に供給された前記水への供給の前に、供給された、前記第２の冷却装置（２０，６０，１００，１４０，２００）の冷水量による、前記カフェインを含んでいるホット飲料の間接的な冷却に供給する、請求項１から１８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
前記自動ドリンクマシン（１，４１，８１，１２１，１５１，１８１）は、少なくとも２つの動作モードを有し、第１の動作モードでは、前記カフェインを含んでいるホット飲料の前記冷却、または前記カフェインを含んでいるホット飲料を製造するために前記抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）に供給された前記水の前記冷却を、直接的に、機械に関連した冷水の追加を介して行い、かつ／または第２の動作モードでは、機械に関連した冷水の追加による冷却を行わずに、カフェインを含んでいるホット飲料を提供する、請求項１から１９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
前記カフェインを含んでいるホット飲料の前記冷却、または前記カフェインを含んでいるホット飲料を製造するために前記抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）に供給された前記水の前記冷却を、直接的に、機械に関連した冷水の追加を介して、供給された前記冷水の冷却後に行う、請求項１から２０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
直接的な冷却としての冷水の前記供給を、前記冷水の冷却の後に、または前記第２の冷却装置（２０，６０，１００，１４０，２００）による、前記カフェインを含んでいるホット飲料の間接的な冷却の前に行う、請求項１から２１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
特に、請求項１から２２までのいずれか１項記載の方法を使用して、カフェインを含んでいるホット飲料を調製する自動ドリンクマシン（１，４１，８１，１２１，１５１，１８１）であって、前記自動ドリンクマシンは、給水部（２，４２，８２，１２２，１５２，１８２）と、温水ラインおよび冷水ライン（４，５，４４，４５，８４，８５，１２４，１２５，１５４，１５５，１８４，１８５）と、前記温水ライン（５，４５，８５，１２５，１５５，１８５）において温水を準備するボイラー（９，４９，４９，１２９，１５９，１８９）と、前記温水ライン（５，４５，８５，１２５，１５５，１８５）において、前記カフェインを含んでいるホット飲料を準備する抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）と、前記自動ドリンクマシン（１，４１，８１，１２１，１５１，１８１）から前記カフェインを含んでいるホット飲料を提供する、有利には前記温水ライン（５，４５，８５，１２５，１５５，１８５）の終端部にある提供ユニット（１３，５３，９３，１３３，１６３，１９３）とを含み、
前記温水ライン（５，４５，８５，１２５，１５５，１８５）は、前記抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）の前の前記温水に冷水を供給するための、または前記抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）によるその準備後に、前記カフェインを含んでいるホット飲料に冷水を供給するための少なくとも１つの冷水供給ライン（２３，６２，６３，１０３，１０５，１４２，１７２，２０６）を有し、
前記自動ドリンクマシン（１，４１，８１，１２１，１５１，１８１）は、前記カフェインを含んでいるホット飲料の温度を求めるための少なくとも１つの温度センサ（２８，６８，１０８，１４８，１７８，２０３）を有し、
液体の媒体である前記冷水の追加は、前記温度センサ（２８，６８，１０８，１４８，１７８，２０３）によって求められた温度に基いて行われ、
前記温度の調整のために、前記冷水量の調量が行われ、
前記調量のために制御可能な調量弁が使用される、
カフェインを含んでいるホット飲料を調製する自動ドリンクマシン。
【請求項２４】
前記提供ユニット（１３，５３，９３，１３３，１６３，１９３）内または前記提供ユニット（１３，５３，９３，１３３，１６３，１９３）のすぐ前に、少なくとも１つの温度センサ（２８，６８，１０８，１４８，１７８，２０３）が配置されている、請求項２３記載の自動ドリンクマシン。
【請求項２５】
前記自動ドリンクマシン（１，４１，８１，１２１，１５１，１８１）は、流れの観点から、前記冷水供給ライン（２３，６２，６３，１０３，１０５，１４２，１７２，２０６）の下流に配置されているホモゲナイザー（２６，６６，１０６，１３２，１９６）を有する、請求項２３または２４記載の自動ドリンクマシン。
【請求項２６】
前記自動ドリンクマシン（１，４１，８１，１２１，１５１，１８１）は、前記カフェインを含んでいるホット飲料を間接的に冷却するための第２の冷却装置（２０，６０，１００，１４０，２００）を有し、前記第２の冷却装置は、流れの観点から、前記冷水供給ライン（２３，６２，６３，１０３，１０５，１４２，１７２，２０６）の下流に、かつ有利には前記ホモゲナイザー（２６，６６，１０６，１３２，１９６）の下流に配置されている、請求項２３から２５までのいずれか１項記載の自動ドリンクマシン。
【請求項２７】
前記自動ドリンクマシン（１，４１，８１，１２１，１５１，１８１）は、前記抽出ユニット（１１，５１，９１，１３１，１６１，１９１）の前の前記温水に供給される前に、前記冷水を予冷するため、または準備された、前記カフェインを含んでいるホット飲料に冷水を供給するための第１の冷却装置を有する、請求項２３から２６までのいずれか１項記載の自動ドリンクマシン。
【請求項２８】
前記自動ドリンクマシン（１，４１，８１，１２１，１５１，１８１）は、前記第１の冷却装置（１８，６８，９８，１３８，１９８）によって前記冷水温度を調節するための温度センサを有する、請求項２３から２７までのいずれか１項記載の自動ドリンクマシン。
【請求項２９】
前記自動ドリンクマシン（４１，８１）は、準備された、冷却されていない、前記カフェインを含んでいるホット飲料の前記温度を特定する温度センサ（５２，９２）を有し、前記温度センサは、前記抽出ユニット（５１，９１）の後、かつ準備された、前記カフェインを含んでいるホット飲料に冷水を供給するための冷水供給ライン（６３，１０３）の前に配置されている、請求項２３から２８までのいずれか１項記載の自動ドリンクマシン。
【請求項３０】
前記自動ドリンクマシン（１，４１，８１，１２１，１５１，１８１）は、前記温水ライン（５，４５，８５，１２５，１５５，１８５）内に配置されている流量測定機器（７，４７，８７，１２７，１５７，１８２）を有する、請求項２３から２９までのいずれか１項記載の自動ドリンクマシン。
【請求項３１】
前記自動ドリンクマシン（１，４１，８１，１２１，１５１，１８１）は、前記冷水ライン（４，４４，８４，１２４，１５４，１８４）内に配置されている流量測定機器（６，４６，８６，１２６，１５６，１８６）を有する、請求項２３から３０までのいずれか１項記載の自動ドリンクマシン。
【請求項３２】
前記冷水が、前記第１の冷却装置（１８，６８，９８，１３８，１９８）によって予冷可能であり、冷水が加えられた、前記カフェインを含んでいるホット飲料を後冷却するための冷却媒体としての前記第２の冷却装置（２０，６０，１００，１４０，２００）に供給可能であり、次いで、冷却されていない、カフェインを含んでいるホット飲料に導入可能であるように、前記自動ドリンクマシン（１，４１，８１，１２１，１５１，１８１）内の前記冷水の流れの案内が実現されている、請求項２３から３１までのいずれか１項記載の自動ドリンクマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載されている、カフェインを含んでいるホット飲料の提供温度を調節する方法および定められた提供温度で、カフェインを含んでいるホット飲料を調製する自動ドリンクマシンに関する。
【０００２】
抽出温度よりも低減された温度を有する、冷却されたホット飲料がますます人気を集めている。したがって、このような種類の製品の全自動製造は、家庭用の自動ドリンクマシン、たとえばコーヒーマシンにとっても、特に、バー、カフェ、ベーカリー等で商業的に使用される自動ドリンクマシン、特にいわゆる全自動コーヒーマシンにとっても、極めて重要である。
【０００３】
コールドドリップまたはコールドブリューのような従来の低温抽出方法は、時間がかかるため、全自動コーヒーマシンには非現実的であり、大多数の既知の択一的なシステムまたは方法では、たとえば欧州特許第２２６８１７５号明細書では、高温で抽出されたコーヒーは間接的にのみ、熱交換器を使用して、抽出温度よりも低い温度に冷却される。
【０００４】
このような方法の作用範囲は、周辺温度、コーヒーの量、流速および熱交換面積への関連によって著しく制限されており、そのため、コーヒーの提供温度はこれらの要因の結果にすぎず、個別に調整および調節することはできない。
【０００５】
欧州特許出願公開第２２３８８７６号明細書は、コーヒーに冷水を直接的に入れる装置を備えた自動ドリンクマシンについて記載しており、ここで冷水量は、濃度の特定を介して制御される。
【０００６】
国際公開第２０１５／１４０８９９号では、はじめにコーヒー飲料が熱交換器において冷却される。次に、コーヒー流出部へ流れるコーヒー飲料に、制御可能な弁を介して冷水が供給され得る。冷水供給ラインに沿って配置可能な流量測定機器を用いて流量を求めることによって弁が制御される。
【０００７】
上位概念に記載された先行技術として、独国特許出願公開第１０２０１１０７６２１４号明細書が挙げられる。冷水の添加ためにポンプが利用されるので、結果として、添加プロセスの制御性は比較的悪くなる。
【０００８】
上述の先行技術に基づいて、本発明の課題は、改良された、特に単純かつ正確な、カフェインを含んでいるホット飲料の提供温度を調節する方法を提供することである。
【０００９】
本発明は、請求項１の方法によって、さらに請求項２３の特徴を有する自動ドリンクマシンによって、このような課題を解決する。
【００１０】
本発明の方法は、自動ドリンクマシン、有利にはホット飲料用の自動ドリンクマシン、特に全自動コーヒーマシンによる、カフェインを含んでいるホット飲料の提供温度を調節するのに適している。この方法は、すべての基本的な調製ステップを有しているので、オプションで、カフェインを含んでいるホット飲料を調製するためにも利用可能である。
【００１１】
本明細書でホット飲料とは、特にコーヒーおよび／またはエスプレッソを含んでいるホット飲料である。自動ドリンクマシンは特に、いわゆるピストンマシンとして構成されていてもよい。
【００１２】
次に、元来の方法は、少なくとも以降のステップを含んでいる。
【００１３】
第１のステップにおいて、ボイラーによって温水が準備される。ここで、供給された水は、ボイラー内で、有利には７５℃を超える温度、特に有利には８０℃から９６℃までの温度まで加熱される。このような温度の水は、本明細書では、温水とも称される。
【００１４】
次のステップにおいて、抽出ユニットによって、カフェインを含んでいるホット飲料が準備される。ここで抽出ユニットには、ボイラーから直接的に温水が供給されるか、またはオプションですでに冷却された温水、たとえば５０℃から７５℃までの温水が供給される。
【００１５】
次のステップにおいて、カフェインを含んでいるホット飲料の温度が測定される。この測定は、有利には、抽出ユニットの出口で直接的に行われてよい、または特に有利には、冷水の追加が行われた後に、特に、別のオプションの冷却、たとえば間接的な後冷却の後に行われてよい。
【００１６】
次に、測定された温度が、有利には、少なくとも１つの目標値と比較される。このような少なくとも１つの目標値は、たとえば、ホット飲料の達成されるべき提供温度に対する、事前に設定された値であってよい。しかし、達成されるべき温度、特にカフェインを含んでいるホット飲料が提供ユニットによって提供されるすぐ前の、すなわちさまざまな冷却措置の後の提供温度が、目標値とされてもよい。
【００１７】
次に、カフェインを含んでいるホット飲料の温度の制御（開ループ制御）および／または調整（閉ループ制御）が、冷却によって、目標値に調整するために行われてよい。ここでこの冷却には、抽出ユニットによって準備される、カフェインを含んでいるホット飲料への、機械に関連した最初の冷水の追加またはさらなる冷水の追加が含まれていてよい。択一的にまたは付加的に、抽出ユニットに供給された温水も、抽出ユニットに供給される前に、機械に関連した冷水の追加によって冷却されてよい。その点では、機械に関連した冷水の追加とは、それが機械によって制御または調整され、したがって、ホット飲料を調製するための水が流れる機械内部のライン、またはすでに調製されたホット飲料が流れる機械内部のラインによって、または調整されたホット飲料が提供される容器への直接的な別個の排出口によって開始されることを意味する。ここで目標値への温度の調整は、少なくとも部分的に、機械に関連した冷水の追加を用いて、冷水の追加によって供給された、液体の媒体である冷水量によって行われ、ここで温度の調整もしくは整合は、冷水量の調量（添加）によって行われ、ここでこの調量のために制御可能な調量弁が使用される。
【００１８】
このように、先行技術とは異なり、容器またはライン等からの、正確に調量された冷水の追加を容易に行うことができ、この際に、機械において、冷水を追加するためのポンプは必須ではない。
【００１９】
このようなコンテキストにおいて少なくとも部分的に、温度の調整のために、冷水の追加に加えて、他の冷却手法、たとえば間接的な後冷却における熱交換器による冷却手法、または供給された冷水を予冷することによる冷却手法も設けられていてよい。
【００２０】
冷却された、カフェインを含んでいるホット飲料の温度の検出だけでなく、添加された冷水の温度の検出および冷水の調量によっても、提供されるコーヒーの温度を正確に調節することができる。これによってとりわけ、現場で、ユーザー、提供場所または企業チェーン特有に調節可能な、ホット飲料の個別のレシピも可能になる。
【００２１】
本発明の意図する自動ドリンクマシンは、家庭用の自動ドリンクマシン、たとえばコーヒーマシンだけではなく、特にバー、カフェ、ベーカリー等で商業的に使用される自動ドリンクマシン、特にいわゆる全自動コーヒーマシンでもあると理解されたい。
【００２２】
自動ドリンクマシンは、特に、少なくとも、選択された種類のホット飲料に関連した、提供量および提供温度を含んでいる複数のデータセットを含んでいてよい。したがって、飲料の種類を選択することによって、製品個々に量および温度が調製されてよい。
【００２３】
したがって、常に、同じ量が同じ温度に冷却されるのではなく、特に多くの多種多様な製品を維持するために、製品個々に提供飲料が製造され得る。
【００２４】
本発明の好適な構成は、従属請求項に記載されている。
【００２５】
カフェインを含んでいるホット飲料の温度の測定を、好適には冷水の追加の後に行うことができ、これらの測定信号に基いて、供給される冷水量が制御される。したがって、製品温度の極めて直接的な検査および調節が、有利にはそれが提供されるすぐ前に行われる。
【００２６】
個々の測定変数に関連する制御および／または調整は、本発明の意図では常に、上述の制御および／または調整がこのような測定変数に基づいてのみ行われ得るということと理解されたい。しかし、制御および／または調整が複数の測定変数、たとえば温度または流量によって影響されてもよい。たとえば、カフェインを含んでいるホット飲料の上述の温度に関連して、ホット飲料の体積も、体積流量および／または質量流量を測定することによって、冷水の予冷における供給時に、冷水量の制御に、場合によっては冷水の温度にも含まれてよい。
【００２７】
カフェインを含んでいるホット飲料は抽出ユニットにおいて準備されてよく、ここで冷水は抽出ユニットの後に供給される。抽出速度は温度に関連することが知られている。したがって、大多数の飲料にとっては、７５℃を超える抽出温度で抽出してから、はじめて、次に、冷水の供給による冷却を行うことが推奨される。
【００２８】
択一的または付加的に、特に細やかな調製において、抽出ユニットの前に冷水の供給を行うことができる。
【００２９】
供給された冷水量を、機械内部で付加的に、第１の冷却装置によって冷却することができるので、ホット飲料に供給される冷水は、自動ドリンクマシンに供給される水よりも冷たいことがある。冷水の冷却には、ペルチェ冷却および／または間接冷却が好適である。
【００３０】
冷水の温度を、好適には、カフェインを含んでいるホット飲料への供給前またはカフェインを含んでいるホット飲料を製造するために抽出ユニットに供給された水への供給前に求めることができ、供給される冷水の追加量の制御は、求められた温度に基いて行われてよい。このようなオプションは、冷水のより広範囲な、かつより正確な調量を可能にする。
【００３１】
カフェインを含んでいるホット飲料はさらに、好適には、最終温度に到達するために、冷水の追加後に、第２の冷却装置において冷却されてよい。冷水の追加が、ホット飲料の強さもしくは濃度を変えることは明らかである。したがって、幾つかの飲料では、冷水の調量は冷水の上限までしか行うことができない。このような場合にも、ホット飲料の提供の目標温度を、有利には熱交換器として構成されていてよい第２の冷却装置によって調節することができる。当然、他の各飲料を、それが冷水の追加を介してまだ達成されていない場合には、後冷却によって再び、温度に関して微調整することもできる。
【００３２】
カフェインを含んでいるホット飲料の温度の本発明の測定は、冷水の追加の後に、かつカフェインを含んでいるホット飲料が第２の冷却装置を通過した後に行われてよい。
【００３３】
しかし、択一的または付加的に、カフェインを含んでいるホット飲料の温度を、冷水の追加の前に測定することもできる。
【００３４】
冷水、特に冷却された冷却水の一部を第２の冷却装置の動作に用いることができ、これは、エネルギーおよび構造の点で好適であり、節水効果がある。
【００３５】
さらに、冷水の一部を、第２の冷却装置の動作のために、第１の冷却装置の前の冷水に、好適には部分的または完全に戻すことができる。
【００３６】
冷水量の調量によって温度を正確に整合するために、絞り弁が使用される。ここで絞り弁としては、体積流量を制限する、電気的に位置調整可能な絞り弁、特に体積流量を制限する、電気的に位置調整可能な電動絞り弁が特に有利である。当然、このバルブは質量流量を制限することもできる。粘度が判明している場合には、容易に換算を行うことができる。
【００３７】
カフェインを含んでいるホット飲料と冷水との混合物は好適には、最適な混合および熱エネルギー交換を保証するために、温度測定の前に、特にホモゲナイザー(Homogenisator)を使用して均質化されてよい。
【００３８】
すでに述べたように、冷水の調量、冷水の予冷に対する目標値、特に第２の冷却装置による、出口での後冷却後の目標温度を、ユーザーが選択した製品に応じて、製品個々に割り当てることができる。このために、自動ドリンクマシンは、それ自体既知のように、ＣＰＵおよびデータメモリを備えた制御ユニットおよび／または評価ユニットを有することができる。ここでデータメモリには、相応する、製品に応じたデータセット、たとえば、方法もしくは自動ドリンクマシンの種々の箇所での温度、体積等が格納されている。機器の種類に応じて、これらのデータセットが同時に機器に応じたものであってもよい。
【００３９】
さらに好適には、カフェインを含んでいるホット飲料を調製する際に、抽出プロセス中に混合温度の継続的な修正が行われてよい。これはたとえば、後冷却後の温度測定によって行われてよく、実際値と目標値との調整の後に、相応する再調整が行われてよい。
【００４０】
排出特性を最適化するために、抽出ユニットに供給された温水の体積流量および／または質量流量、および冷水の体積流量および／または質量流量を求めることができる。
【００４１】
直接冷却と後冷却との両方の冷却を、温度経過および／または温度プロファイル、すなわち温度測定を使用して、時間の経過を考慮して行うことができる。相当する温度経過および／または温度プロファイルは、目標値データセットとして格納されていてよい。
【００４２】
冷水は好適には、カフェインを含んでいるホット飲料への直接的な供給の前に、またはカフェインを含んでいるホット飲料を製造するために抽出ユニットに供給された水への供給の前に、供給された、第２の冷却装置の冷水量による、カフェインを含んでいるホット飲料の間接的な冷却に供給されてよい。
【００４３】
自動ドリンクマシンは、少なくとも２つの動作モードを有していてよく、第１の動作モードでは、カフェインを含んでいるホット飲料の冷却、またはカフェインを含んでいるホット飲料を製造するために抽出ユニットに供給された水の冷却が、直接的に、機械に関連した冷水の追加を介して行われ、第２の動作モードでは、機械に関連した冷水の追加による冷却が行われずに、カフェインを含んでいるホット飲料が提供される。これによって、自動ドリンクマシンは、ホット飲料および冷却されたホット飲料に対してさまざまに利用可能になる。
【００４４】
機械に関連した冷水の追加を介した直接供給による、カフェインを含んでいるホット飲料の冷却、またはカフェインを含んでいるホット飲料を製造するために抽出ユニットに供給された水の冷却を、冷水の追加のために外部から供給された冷水を間接的に機械内部でさらに冷却した後に行うことができる。
【００４５】
直接的な冷却としての冷水の供給は、特に第１の冷却装置による、冷水の直接的な冷却または間接的な（さらに機械内部の）冷却の後に行われてよく、または特に第２の冷却装置による、カフェインを含んでいるホット飲料の間接的な冷却の前に行われてよい。
【００４６】
カフェインを含んでいるホット飲料を調製する本発明の自動ドリンクマシンは、有利には、請求項１から２２までのいずれか１項記載の方法を実施するように構成されていてよい。カフェインを含んでいるホット飲料はここで、特に、定められた提供温度で提供される。ここで温度が測定され、所定の目標値に整合され得る。目標値は、たとえばユーザーによって調節されても、ユーザーが選択した飲料の種類に応じて予め定められてもよい。
【００４７】
これは、給水部と、温水ラインおよび冷水ラインと、温水ラインにおいて温水を加熱および／または準備するボイラーと、温水ラインにおいて、カフェインを含んでいるホット飲料を準備する抽出ユニットと、自動ドリンクマシンからカフェインを含んでいるホット飲料を提供する、温水ラインの終端部にある提供装置とを含んでいる。温水ラインは、抽出ユニットの前の温水に冷水を供給するための、または準備された、カフェインを含んでいるホット飲料に冷水を供給するための冷水供給ラインを有している。ここで自動ドリンクマシンは、抽出ユニットによって準備された後の、カフェインを含んでいるホット飲料の温度を求めるため、有利かつ好適には、提供ユニット内または提供ユニットのすぐ前に、温度を求めるための温度センサを有している。ここで温度センサによって求められた温度に基いて、冷水の追加が行われる。
【００４８】
これに関連して、「すぐ」とは、ラインの通常の不所望な熱損失を除いて、温度センサと提供ユニットとの間で、ホット飲料の直接的な冷却および／または間接的な冷却がもはや行われないことを意味している。
【００４９】
提供ユニットの領域に温度センサを配置することによって、温度を極めて正確に調節することができる。これはたとえば個々の冷却、たとえば直接的な冷却または間接的な冷却を再調整することによって行われる。
【００５０】
本発明の好適な構成は、従属請求項に記載されている。
【００５１】
自動ドリンクマシンは好適には、 流れの観点から(stroemungstechnisch)、冷水供給ラインの下流に配置されているホモゲナイザーを有することができる。
【００５２】
さらに、自動ドリンクマシンは、好適には、カフェインを含んでいるホット飲料を間接的に冷却するための第２の冷却装置を有することができ、これは、流れの観点から、冷水供給ラインの下流に、かつ有利にはホモゲナイザーの下流に配置されている。
【００５３】
さらに好適には、自動ドリンクマシンは、抽出ユニットの前の温水に供給される前に、冷水を予冷するため、または準備された、カフェインを含んでいるホット飲料に冷水を供給するための第１の冷却装置を有することができる。
【００５４】
提供ユニット内または提供ユニットのすぐ前の、カフェインを含んでいるホット飲料の温度を求めるための温度センサに加えて、自動ドリンクマシンは、第１の冷却装置によって冷水温度を調節するための温度センサを有することができる。
【００５５】
冷水温度を調節するための上述の温度センサに対して付加的または択一的に、自動ドリンクマシンは、さらに、温度センサを有していてよく、これは準備された、冷却されていない、カフェインを含んでいるホット飲料の温度を特定する。この温度センサは、抽出ユニットの後、かつ準備された、カフェインを含んでいるホット飲料に冷水を供給するための冷水供給ラインの前に配置されている。
【００５６】
自動ドリンクマシンが、温水ライン内に配置されている流量測定機器を有しているのは有利である。これは、ボイラーおよび／または抽出ユニットに供給された水量を特定するために使用可能である。
【００５７】
自動ドリンクマシンは、これに対して付加的または択一的に、冷水ラインに配置された流量測定機器を有することができる。これは、第２の冷却装置に供給された冷水量、および／または抽出ユニットの前の温水への冷水の供給量を特定するために、または準備された、カフェインを含んでいるホット飲料へ冷水を供給するために使用可能である。
【００５８】
好適には、自動ドリンクマシン内の冷水の流れの案内は次のように実現されていてよい。すなわち、冷水が第１の冷却装置によって予冷可能であり、冷水が加えられた、カフェインを含んでいるホット飲料を後冷却するための冷却媒体としての第２の冷却装置に供給可能であり、次いで、冷却されていない、カフェインを含んでいるホット飲料に導入可能であるように、実現されていてよい。
【００５９】
以降で本発明を、添付の図面を参照して、いくつかの実施形態においてより詳細に説明する。本発明は、これらの、具体的に示された実施形態に限定されていない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】カフェインを含んでいるホット飲料への、調整された冷水供給を備える、本発明の自動ドリンクマシンの第１の実施形態の概略図を示している。
【図２】カフェインを含んでいるホット飲料への、調整された冷水供給を備える、本発明の自動ドリンクマシンの第２の実施形態の概略図を示している。
【図３】カフェインを含んでいるホット飲料への、調整された冷水供給を備える、本発明の自動ドリンクマシンの第３の実施形態の概略図を示している。
【図４】本発明の自動ドリンクマシンのさらなる実施形態の概略図を示している。
【図５】本発明の自動ドリンクマシンの第５の実施形態の概略図を示している。
【図６】本発明の自動ドリンクマシンの第６の実施形態の概略図を示している。
【００６１】
図１は、本発明の自動ドリンクマシン１の第１の実施形態を示している。図示された実施形態は、カフェインを含んでいるホット飲料の冷却、およびホット飲料に供給される前の、供給される冷水の冷却の複数のオプションを含んでいる。当然、これらのオプションを、同様の形式または変更された形式で、この方法の他の多数の実施形態に、個別に実装することもできる。
【００６２】
自動ドリンクマシン１は、ここでは全自動コーヒーマシンとして形成されている。自動ドリンクマシンは、たとえば、従来の給水栓、家の配管等に接続することができる水道コネクター２を有している。
【００６３】
供給ラインは水道コネクター２から延びている。供給ラインに沿ってポンプ３が配置されており、これは自動ドリンクマシン１に供給された水を圧送する、かつ／または加圧する。
【００６４】
次に、供給ラインは、冷水ライン４と温水ライン５とに分かれる。ここで各ライン、すなわち温水ラインおよび冷水ラインにおける各体積流量および／または質量流量を監視するために、流量測定機器６および７を通って、２つのライン４および５への供給が行われる。図１では、対応する流量測定機器６および７がそれぞれ、供給ラインの分割後に、冷水ライン４または温水ライン５上に配置されている。
【００６５】
流れの観点から、ここで、流量測定機器７の下流に、温水ライン５に沿って、逆止弁８、特にバネ仕掛けの逆止弁８が配置されている。その後、温水ライン５に沿ってボイラー９が配置されており、これは供給された水を８０℃から９６℃の有利な範囲の温度に加熱する。
【００６６】
流れの観点から、ここで、ボイラー９の下流に、方向制御弁１０が配置されており、これは有利には２／２方向制御弁として、特にバネによって戻る電動２／２方向制御弁として形成されており、離散した水量を抽出ユニット１１に転送する。
【００６７】
方向制御弁１０は、自動ドリンクマシンの制御ユニットおよび／または評価ユニット３４と相互作用する、もしくは制御ユニットおよび／または評価ユニットと無線または有線で通信することができる。したがって、ユーザーによって選択された飲料に応じて、定められた、より少ないまたはより多い水を抽出ユニット１１に供給することができる。たとえば、さまざまなサイズのコーヒーには、さまざまな量の水が必要である。
【００６８】
抽出ユニット１１には、カフェインを含んでいるホット飲料を調製するための材料が入れられている。これは、有利には、挽いたコーヒーであり得る。したがって、抽出ユニット１１において、カフェインを含んでいるホット飲料が、典型的には７０℃を超える温度で準備される。
【００６９】
流れの観点から、抽出ユニット１１の下流に弁１２が、方向制御弁として、有利には３／２方向制御弁として、特にバネによって戻る電動２／２方向制御弁として配置されており、これによってカフェインを含んでいるホット飲料の一部またはカフェインを含んでいるホット飲料の全部が、温水ラインから分岐する分岐ライン２１に導かれ得る。方向制御弁１２は、ユーザーがどの種類の飲料およびどの飲料温度を選択したかに応じて、制御ユニットおよび／または評価ユニット３４によって切り替えられる。
【００７０】
流れの観点から、方向制御弁１２の下流に、分岐ライン２１からの、冷却された、カフェインを含んでいるホット飲料の供給ライン２９が配置されている。
【００７１】
最後に、冷却されていないまたは冷却された、カフェインを含んでいるホット飲料が、カップまたはグラス等の容器へ提供１５するための提供ユニット１３に転送される。提供ユニットは、有利には３／２方向制御弁、特にバネによって戻る電動２／２方向制御弁である方向制御弁を含んでいる。提供ユニット１３は、通常、１つまたは複数のさらなるライン１４を有することができる。
【００７２】
流れの観点から、流量測定機器６の下流に、冷水ライン４に沿って、有利には２／２方向制御弁、特にバネによって戻る電動２／２方向制御弁である方向制御弁１７が配置されていてよい。このような方向制御弁１７は、冷却される水の量を制御するために使用され、冷水量を規定する。同様にこれが、制御ユニットおよび／または評価ユニット３４によって動かされてよい。
【００７３】
次に、カフェインを含んでいるホット飲料を間接的に冷却する第２の冷却装置２０から冷水を戻す、戻りライン２４が続く。この戻りライン２４に沿って、逆止弁２５が配置されており、これによって、冷水ライン４からの冷水が、有利には熱交換器として構成され得る第２の冷却装置２０を通して間違った方向に導かれないことが保証される。
【００７４】
次に、温度Ｔ１の冷水が第１の冷却装置１８を通って導かれる。このような冷却装置を、有利には、温度Ｔ２への冷水の間接的な冷却に使用することができ、ここでＴ２は、有利には少なくとも２ケルビン、特に有利には少なくとも５ケルビン、Ｔ１よりも低い。たとえば、これにはペルチェ要素または他の種類の冷却が使用可能である。
【００７５】
本出願では、冷たい媒体が暖かい媒体に導入される、たとえば冷水が温水に導入される直接冷却と、媒体を別の媒体に供給せずに冷却が行われる間接的な冷却とが区別される。
【００７６】
第１の冷却装置の出口に、第１の冷却装置１８の後の冷水温度を求める温度センサ１９が配置されていてよい。
【００７７】
温度センサ１９によって、実際値３２が求められ、実際値は制御ユニットおよび／または評価ユニット３４に転送される。制御ユニットおよび／または評価ユニットは、実際値３２を、選択された飲料の種類および／または飲料の選択された温度に対して弁１７によって事前に定められた冷水量と比較し、第１の冷却装置１８、特に冷却能力を調節するための制御信号３３を求める。
【００７８】
温度Ｔ２を有する冷却された冷水は、カフェインを含んでいるホット飲料を間接的に冷却するための冷却媒体として第２の冷却装置２０に導かれる。第２の冷却装置２０では、冷却媒体は別個の冷却回路に導かれるので、熱の交換は行われるが、冷却媒体とカフェインを含んでいるホット飲料との間の素材の移動は行われない。
【００７９】
第２の冷却装置２０を通過した後、冷却水は、絞り弁として形成された調量弁２７を介して、選択的に量が調整されて、冷却されていない、カフェインを含んでいるホット飲料に提供されてよい。このために、調量弁２７は、第２の冷却装置２０から移送する冷水導出ライン２２上に配置されており、これによって、冷水導出ライン２２から分岐ライン２１への冷水の、量が調整された供給が可能になる。
【００８０】
さらに、冷水導出ライン２２は、戻りライン２４と接続されている、もしくはそれに沿って逆止弁２５、特にバネ仕掛けの逆止弁が配置されているこのような戻りライン２４に流入する。
【００８１】
第２の冷却装置２０の排出口には、温度センサ２８が配置されており、ユーザーに提供されるような、冷却されたホット飲料の温度を求める。このような温度センサ２８は、測定信号３０を伝達することによって、制御ユニットおよび／または評価ユニット３４と通信する。これは選択された飲料および選択された温度に対する実際値比較／目標値比較を介して比較され、冷却されていない、カフェインを含んでいるホット飲料への冷水量を伝達するために、制御信号３１が調量弁２７に伝送される。次に、定められたこのような量が追加される。この追加の後、かつ第２の冷却装置２０の前に、ホモゲナイザー２６が、カフェインを含んでいるホット飲料と供給された水との最適な混合のために配置されていてよい。
【００８２】
図１に示された例では、抽出ユニット１１での抽出プロセスの後に、冷却されていない、カフェインを含んでいるホット飲料への冷水の直接的な供給が行われる。さらに、冷水の供給後に、カフェインを含んでいるホット飲料の間接的な後冷却が第２の冷却装置２０によって行われる。
【００８３】
冷水の供給の調整は、間接的な後冷却が行われた後に、混合温度に基いて行われる。さらに、冷却されていない、カフェインを含んでいるホット飲料への供給の前に冷水が第１の冷却装置１８によって冷却される。
【００８４】
図１は、冷却の複数のオプションを示しており、方法もしくは自動ドリンクマシンにおけるその位置は変化可能であり、これらが部分的に単にオプションで設けられていてもよい。これらのオプションを、以降で再度簡単に説明する。
【００８５】
冷水の供給は、図１において、抽出ユニット１１での抽出プロセスの後に行われる。冷水供給の他の位置も可能である。
【００８６】
その点では、機械に関連した冷水の追加とは、それが機械によって制御または調整され、したがって、ホット飲料を調製するための水が流れる機械内部のライン、またはすでに調製されたホット飲料が流れる機械内部のラインによって、または調整されたホット飲料が提供される容器への直接的な別個の排出口によって開始されることを意味する（最後の変形はここには示されていない）。
【００８７】
間接的な後冷却は、オプションの第２の冷却装置２０によって行われ得る。
【００８８】
冷水の供給の調整は、温度センサ２８によって検出される混合温度に基いて行われる。ここでも、別の位置で温度が検出されてよい。さらに、別の温度、たとえば合流前の温水および／または冷水の温度に基づいた調整も可能である。
【００８９】
供給された冷水は、オプションで設けられている第１の冷却装置１８によって能動的に冷却されている。
【００９０】
図２は、本発明の自動ドリンクマシン４１の第２の実施形態を示している。
【００９１】
これは図１と同様に、そこから、ポンプ４３を備える供給ラインが延びている水道コネクター４２を有している。図１と同様に、供給ラインは、冷水ライン４４と温水ライン４５とに分かれ、それぞれが流量測定機器４６、４７を備えている。たとえば相応する弁またはポンプによる冷水ラインおよび温水ラインへの水の供給を制御するために、制御ユニットおよび／または評価ユニット７４によって、流量測定機器４６、４７の測定信号の評価が行われる。
【００９２】
流れの観点から、流量測定機器４７の下流に、温水ライン４５に沿って、逆止弁４８、特にバネ仕掛けの逆止弁、続いて供給された水を８０℃から９６℃までの有利な範囲の温度に加熱するボイラー４９が配置されている。
【００９３】
離散した水量を抽出ユニット５１に転送するために、ボイラー４９の後ろに、図１と同様の構成の方向制御弁５０が配置されている。この調整弁５０と抽出ユニット５１との間に、以降で、冷水供給ラインとも称される、冷水の第１の供給ライン６２が配置されている。
【００９４】
抽出ユニット５１の機能は、すでに図１に記載されている。ここでは、抽出ユニット５１に供給される水を、図１よりも低い温度に調節することができる。
【００９５】
抽出ユニット５１の流出部６１には、抽出ユニット５１後のコーヒーの温度を求めるための温度センサ５２が配置されている。このような温度センサ５２は、流量測定機器４６および４７によって求められた流量と組み合わせて、温水ラインおよび冷水ラインに供給される冷水量を調節するために使用される。これはたとえば、弁、たとえば図２に示された個々のまたは複数の調整弁または調量弁および／またはポンプ４３を調節することによって行われる。
【００９６】
抽出ユニットの流出部６１には、流れの観点から温度センサ５２の下流に、冷水の第２の供給ライン６３が配置されている。
【００９７】
この冷水の供給ライン６３の後ろにホモゲナイザー６６が配置されており、特に直接冷却によってすでに冷却されている、カフェインを含んでいるホット飲料の間接的な後冷却のための第２の冷却装置６０が続く。
【００９８】
第２の冷却装置６０の後ろに、提供される、冷却された、カフェインを含んでいるホット飲料を求める、さらなる温度センサ６８が配置されている。最後に、冷却されたまたは冷却されていない、カフェインを含んでいるホット飲料が提供ユニット５３に提供され得る。これは、図１と同様に３／２方向制御弁を備えており、場合によってはさらなる導出ライン５４を含んでいる。
【００９９】
流量測定機器４６の後ろに、図１と同様に、冷水ライン４４に沿って、図１と同様の構成の方向制御弁５７が配置されていてよい。温度センサ５２で求められた温度と組み合わせて、流量測定機器４６によって求められた体積流量および／または質量流量に基づいて、制御ユニットおよび／または評価ユニット７４によって冷水の供給量も生じ得る。
【０１００】
次に、温度Ｔ１を有する冷水が第１の冷却装置５８を通って導かれてよく、これによって冷水が温度Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）に冷却される。第１の冷却装置５８は、制御ユニットおよび／または評価ユニット７４の信号７３によって調節され、これは、第１の冷却装置５８の後ろに配置されているさらなる温度センサ５９のうちの１つの温度センサの測定信号７２を目標値と比較する。
【０１０１】
さらなる温度センサ５９の後ろには、図１の調量弁２７と同様の構成の絞り弁の形態の調量弁６７が配置されており、これは、抽出された、カフェインを含んでいるホット飲料に直接的に供給される冷水の量を調節する。これは、温度センサ６８によって求められた、混合温度の測定信号７０に基いて、かつ絞り弁６７に出力される、制御ユニットおよび／または評価ユニットによって、測定信号７０に基いて求められた制御信号７１に基いて行われる。
【０１０２】
調量弁６７によって調節された量の冷水は、供給ライン６３を介して抽出ユニット５１の流出部６１に直接的に導入され得る。
【０１０３】
択一的に、調量弁６７によって調節された量の冷水を、冷却媒体である第２の冷却装置６０に供給し、次に供給ライン６２を介して、抽出ユニット５１の前の温水に供給することができる。
【０１０４】
本発明の意図する温水として、温水は、液体で、または部分的または完全に蒸気の形態でも存在していてよく、ボイラーから抽出ユニットに供給され得る。
【０１０５】
第２の冷却装置６０の排出口にある温度センサ６８による混合温度の温度測定は、実際値比較／目標値比較によって調量弁７１を制御するために使用される。
【０１０６】
自動ドリンクマシン４１は、抽出ユニット５１の前の温水に冷水を供給することもしくは冷水を追加すること、および／または抽出ユニット５１における準備後に、準備された、カフェインを含んでいるホット飲料に冷水を供給することもしくは冷水を追加することを可能にする。
【０１０７】
冷水の直接導入によってすでに予冷されているホット飲料の間接的な冷却を、必要に応じてオンまたはオフに切り替えることができる。
【０１０８】
冷水の供給のこの調整を、提供される、カフェインを含んでいるホット飲料の混合温度に基いて行うことができる。さらに、温度センサ５９での冷水の温度に関連した、冷水の能動的な冷却が存在する。
【０１０９】
図２は、冷却の複数のオプションを示しており、方法もしくは自動ドリンクマシンにおけるその位置は変化可能であり、これらが部分的に単にオプションで設けられていてもよい。これらのオプションを、以降で再度簡単に説明する。
【０１１０】
冷水の供給は、図２において、選択的にライン６３を介して、抽出ユニット５１での抽出プロセスの後に、またはライン６２を介して、抽出ユニット５１での抽出プロセスの前に行われる。それぞれ、ライン６２または６３だけが設けられていてもよい。
【０１１１】
間接的な後冷却は、単にオプションで設けられている第２の冷却装置６０によって行われる。
【０１１２】
冷水の供給のこの調整は、温度センサ６８によって検出される混合温度に基いて行われ得る。ここでも、別の位置で温度が検出されてよい。さらに、別の温度、たとえば合流前の温水および／または冷水の温度に基づく調整も可能である。
【０１１３】
供給された冷水は、オプションで設けられている第１の冷却装置５８によって能動的に冷却されている。冷水の冷却は、オプションで、制御されて、温度センサ５９によって行われてよい。
【０１１４】
冷水の温度および量は、択一的または付加的に、温度センサ５２で行われる測定に基いて行われてよい。
【０１１５】
図３は、ポンプ８３を備えた供給ラインがそこから延びる水道コネクター８２を備えた、本発明の自動ドリンクマシン８１の第３の実施形態を示している。ポンプ８３の後ろで、供給ラインは冷水ライン８４と温水ライン８５とに分かれる。上述の２つの水ラインへの供給量は、それぞれ流量測定機器８６、８７によって検出され、制御ユニットおよび／または評価ユニット１１４によって調節される。
【０１１６】
図１および図２と同様に、温水ライン８５はさらに、図１および図２と同様の構成で、逆止弁８８を有しており、ボイラー８９とボイラー８９の排出口に配置された方向制御弁９０とが続く。方向制御弁９０と、後ろに配置されている抽出ユニット９１との間に、冷水の第１の供給ライン１０５が配置されている。抽出ユニット９１の前に供給される冷水によって、抽出ユニットに供給される水の温度を、ボイラー８９によって準備された水よりも低い温度に調節することができる。
【０１１７】
抽出ユニット９１の流出部には、抽出ユニット９１後のコーヒーの温度を求めるための温度センサ９２が配置されている。このような温度センサ９２は、流量測定機器８６および８７と組み合わせて、温水ラインおよび冷水ラインに供給される冷水量を調節するために使用される。
【０１１８】
流れの観点から、温度センサ９２の下流に、有利には３／２方向制御弁、特にバネによって戻る電動２／２方向制御弁である方向制御弁９３が配置されている。このような方向制御弁は、カフェインを含んでいるホット飲料の提供ユニット９４への直接的な転送を可能にする。提供ユニットは方向制御弁、有利には３／２方向制御弁と、場合によっては別の導出ラインとを、カフェインを含んでいるホット飲料の提供１０５のために含んでいる。
【０１１９】
択一的に方向制御弁９３は、カフェインを含んでいるホット飲料の抽出された量を分岐ラインにそらすことができる。このような分岐ラインでは、冷水の直接供給１０３が行われる。より良好な混合のために、冷水と混合された、カフェインを含んでいるホット飲料が、ホモゲナイザー１０６に供給され、次いで、カフェインを含んでいるホット飲料を混合温度もしくは目標温度または提供温度に間接的に後冷却するために第２の冷却装置１００に供給されてよい。第２の冷却装置１００の排出口には、さらなる温度センサ１０８が配置されており、これは、供給ライン９６を通って供給されるミルクの量を考慮せずに、カフェインを含んでいるホット飲料の提供温度を求める。
【０１２０】
供給ラインが分かれた後、冷水ライン８４は、たとえば、冷水ライン８４上に配置されている方向制御弁９７を制御するための流量測定機器８６を有しており、これは、測定信号１１８を制御ユニットおよび／または評価ユニット１１４に送信する。制御ユニットおよび／または評価ユニット１１４は、この測定信号に基づいて、場合によっては、温度センサ９２によって求められた測定信号１１３を考慮して、方向制御弁９７を調節することができる。
【０１２１】
同じことが温水ライン８５の流量測定機器８７にも当てはまり、これによってたとえば、ポンプ８３の性能および／または方向制御弁９０の開放度を調節することができる。ここでも、温度センサ９２の測定信号を考慮することができる。
【０１２２】
次に、温度Ｔ１を有する冷水を第１の冷却装置９８を通って導くことができ、これによって冷水は温度Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）に冷却される。第１の冷却装置９８は、制御ユニットおよび／または評価ユニット１１４の信号１１６によって調節され、制御ユニットおよび／または評価ユニットは、第１の冷却装置９８の後ろに配置されたさらなる温度センサ９９の測定信号１１５を目標値と比較する。
【０１２３】
さらなる温度センサ９９の後ろには、絞り弁である第１の調量弁１０１が配置されており、これは、抽出ユニット９１の後ろの冷水供給ラインを介して、抽出された、カフェインを含んでいるホット飲料に直接的に供給される冷水量を調節する。選択的に、冷水を、調量弁１０１によって、冷却剤として、冷却剤供給ライン１０２を介して第２の冷却装置１００に供給することができる。
【０１２４】
第２の調量弁１０４は、第２の冷却装置１００の冷却剤の排出口に絞り弁として配置されており、これは供給ライン１０５を介して、冷却装置１００を通走した後、抽出ユニット９１の前の温水ライン８５に冷水を供給する。
【０１２５】
択一的に、第２の冷却装置１００の冷却剤を、第１の冷却装置９８の前の戻りライン９６を通って導出することができる。この戻りライン９６に沿って、有利には逆止弁９５が配置されている。
【０１２６】
第１の調量弁１０１を調節するための信号１１１も、第２の調量弁１０４を調節するための信号１１２も、制御ユニットおよび／または評価ユニット１１４によって、カフェインを含んでいるホット飲料の目標温度もしくは提供温度を求める温度センサ１０８の測定信号１１０に基いて生成される。
【０１２７】
第１の冷却装置９８の制御は、図１または図２と同様に行われてよい。
【０１２８】
図３は冷却の複数のオプションを示しており、方法もしくは自動ドリンクマシンにおけるその位置は変化可能であり、これらが部分的に単にオプションで設けられていてもよい。これらのオプションを、以降で再度簡単に説明する。
【０１２９】
冷水の供給は、図３において、選択的にライン１０３を介して、抽出ユニット９１での抽出プロセスの後に、またはライン１０５を介して、抽出ユニット９１での抽出プロセスの前に行われる。それぞれ、ライン１０３または１０５だけが設けられていてもよい。
【０１３０】
間接的な後冷却は、単にオプションで設けられている第２の冷却装置１００によって行われる。
【０１３１】
冷水の供給のこの調整は、温度センサ９９によって検出される混合温度に基いて行われ得る。ここでも、別の位置で温度が検出されてよい。さらに、別の温度、たとえば合流前の温水および／または冷水の温度に基づく調整も可能である。
【０１３２】
供給された冷水は、オプションで設けられている第１の冷却装置９８によって能動的に冷却されている。冷水の冷却は、オプションで、制御されて、温度センサ９９によって行われてよい。
【０１３３】
冷水の温度および量は、択一的または付加的に、温度センサ９２で行われる測定に基いて行われてよい。
【０１３４】
図３の変形では、２つの調量弁１０１および１０４は、制御ユニットおよび／または評価ユニット１１４によって、またはオプションで、２つの調量弁のうちの１つのみによって駆動制御されてよい。
【０１３５】
図４は、本発明の自動ドリンクマシン１２１の第４の実施形態を示している。これは、ポンプ１２３を備えた、そこに接続されている供給ラインを備えた水道コネクター１２２を有している。次に、供給ラインは、それぞれが流量測定機器１２６、１２７を備えた冷水ライン４４と温水ライン４５とに分かれる。流量測定機器１２７の後ろで、温水ライン１２５には、図１〜図３と同様に逆止弁１２８が配置されている。次に、温水ライン１２５上には、ボイラー１２９が配置されている。方向制御弁１３０が、ボイラー１２９の流出部に配置されており、抽出ユニット１３１が続く。個々の構成要素の機能は、図１の実施例において詳細に説明されている。
【０１３６】
次に、冷水が、直接供給によって、抽出された、カフェインを含んでいるホット飲料に供給され、次にホモゲナイザー１３２を通って導かれる。次に、このような混合物は、第２の冷却装置１４０を通って導かれ、冷却される。第２の冷却装置の通走後、冷却された、カフェインを含んでいるホット飲料の温度が、温度センサ１４８によって求められる。測定値１４３が、それに応じてホット飲料に供給される冷水の温度を調節する制御ユニットおよび／または評価ユニット１４４に導かれる。
【０１３７】
自動ドリンクマシン１２１は、容器内に提供１３５するために、図１〜図３に類似した提供ユニット１３３を有している。提供ユニット１３３は、さらなる導出ライン１３４を有することができる。
【０１３８】
図１と同様に、冷水ライン１２４は、方向制御弁１３７、第１の冷却装置１３８および温度センサ１３９を有している。温度センサ１３９は、温度センサ１３９の測定信号１４６の実際値比較および目標値比較によって、制御ユニットおよび／または評価ユニット１４４によって冷水の温度を調節するために使用される。次に、制御ユニットおよび／または評価ユニット１４４は、制御信号を第１の冷却装置１３８に転送する。流れの観点から温度センサ１３９の下流に、調量弁１４１が絞り弁として配置されており、これは、第２の冷却装置１４０に供給される冷水量と、カフェインを含んでいるホット飲料に直接供給される、これに続く冷水量とを調量する。このような調量弁１４１は、温度センサ１４８の温度に基いて制御信号１４５によって制御される。
【０１３９】
図４の変形は、抽出プロセス後の冷水供給およびオプションの後冷却を有している。冷水の供給は混合温度に基いて行われる。同様にオプションである、冷水の能動的な冷却が、第１の冷却装置１３８によって実現されている。
【０１４０】
図５は、水道コネクター１５２と、ポンプ１５３と、それぞれが流量測定機器１５６、１５７を備えた冷水ライン１５４および温水ライン１５５とを有する自動ドリンクマシン１５１示している。温水ライン１５５はさらに、図１〜図４と同様の逆止弁１５８と、ボイラー１５９と、方向制御弁１６０と、抽出ユニット１６１とを有しており、これは冷却されていない、カフェインを含んでいるホット飲料を製造するために使用される。
【０１４１】
冷水ライン１５４に沿って、方向制御弁１６７ならびに、冷却されていない、カフェインを含んでいるホット飲料に添加するための特定量の冷水を測定する絞り弁として形成されている調量弁１７１が設けられている。これは、抽出ユニット１６１の排出口に向かう分岐ライン１７２を介して行われる。次に、冷水／ホット飲料混合物をホモゲナイザーにおいて混合することができる。次に、目標温度もしくは提供温度が温度センサ１７８によって求められる。
【０１４２】
カフェインを含んでいるホット飲料は、方向制御弁および場合によってはさらなる導出ライン１６４を含んでいる提供ユニット１６３によって提供１６５される。
【０１４３】
温度センサ１７８は測定信号１７５を求め、これを制御ユニットおよび／または評価ユニット１７４に伝達し、直接的に供給された冷水量を調量するために制御信号１７３を調量弁１７１に転送する。
【０１４４】
図５は、冷水の追加後の間接的な後冷却のない変形を示している。
【０１４５】
図６は、水道コネクター１８２と、ポンプ１８３と、それぞれが流量測定機器１８６、１８７を備えた冷水ライン１８４および温水ライン１８５とを有する自動ドリンクマシン１８１のさらなる実施形態を示している。温水ライン１８５はさらに、図１〜図５と同様の逆止弁１８８と、図１〜図４と同様の構成で、ボイラー１８９と、方向制御弁１９０とを有しており、抽出ユニット１９１の前に冷水の供給ライン２０６が続き、さらに流れの観点から抽出ユニット１９１の上流に接続されているホモゲナイザー１９６を有している。
【０１４６】
抽出ユニットの排出部に、冷水が添加されたホット飲料を第２の冷却装置２００に供給する方向制御弁１９２、有利には３／２方向制御弁が配置されており、第２の冷却装置は、間接的に後冷却する、または間接的な後冷却なく、ホット飲料を提供ユニット１９３に直接供給する。提供ユニットはオプションでさらなる導出ライン１９４および方向制御弁を有している。このようなユニットにおいて、ホット飲料の提供１９５が行われる。
【０１４７】
温度センサ２０３は、流れの観点から、第２の冷却装置２００の下流に接続もしくは配置されており、これは、冷却されたホット飲料の測定信号２０９を求め、これを制御ユニットおよび／または評価ユニット２１１に転送する。
【０１４８】
図１〜図５の実施形態と同様に、冷水ライン１８４に沿って、方向制御弁１９７と、逆止弁１９９を備える第２の冷却装置２００からの冷却水の戻りライン２０５と、後ろに配置されているセンサ２０２と第１の冷却装置の制御部とを備えた、後ろに配置されている第１の冷却装置１９８とが配置されている。冷水は、冷却剤として第２の冷却装置２００を通って案内され、次に戻りライン２０５に供給されるか、または絞り弁として形成されている調量弁２０４を介して供給ライン２０６に供給される。これは、温度センサ２０３の測定信号２０９に基いて制御信号２１０によって供給される。
【０１４９】
図１〜図６に示された自動ドリンクマシンを用いた本発明の方法の個々の実施形態を以降に記載する。
【０１５０】
抽出後、カフェインを含んでいるホット飲料の提供の前と、第２の冷却装置による間接冷却の後とに、温度が測定される。冷却は、図１〜図６では、第２の冷却装置による間接的な後冷却および少なくとも１つの調量弁を介した冷水の供給による直接冷却によって行われる。
【０１５１】
有利には電気的に位置調整可能な調量弁の開放、ひいては供給される冷水量は、最後の冷却後に、格納されている所望の温度もしくは目標温度または提供温度に応じて調整される。間接的な後冷却後に得られる混合温度測定に基づいて、相応する温度センサによる継続的な監視と、相応に整合された冷水の供給とが行われる。
【０１５２】
図１〜図４および図６の変形では、供給される冷水の温度は、第１の冷却装置による「予冷」によって低いレベルで安定している。このような予冷によって、システムは、使用される冷水の温度変動を補償することができ、これによってラインの変動および／または周辺温度の変動を補償することができる。
【０１５３】
さらに、供給される水の温度が低いほど、混合温度の目標範囲を低く調節することができるので、予冷によって、カフェインを含んでいるホット飲料の混合温度もしくは提供温度を最適に調節することができる。供給される水の温度が低いほど、混合温度の目標範囲に達するために必要な冷水は少なくなる。これによって、特に高濃度の、カフェインを含んでいるホット飲料をユーザーに提供することが可能になる。
【０１５４】
冷水のこのような予冷は、蓄積冷却器または貫流冷却器によって実現可能であり、電気によって動作するように、水によって動作するように、または冷却剤によって動作するように構成されていてよい。ペルチェ要素によって冷却されたラインエリアは、特に好適であると考えられている。
【０１５５】
有利には冷水の温度は、水の冷却の後にかつ／または水の冷却中に、特に第１の冷却装置の後にかつ／または第１の冷却装置において測定される。有利には冷水の冷却は、測定された温度に基いて、制御ユニットおよび／または評価ユニットによって調整される、かつ／または調節される。
【０１５６】
択一的または付加的に、抽出ユニットの後、しかしさらなる冷却の前に、抽出された、カフェインを含んでいるホット飲料の温度を測定し、予め定められた混合温度に達するために必要な冷水量を計算し、調節することができる。このような変形はとりわけ、図２および図３において、各ラインにおける流量を考慮した、温水ラインおよび冷水ラインの弁の調節によって実現されている。しかし、たとえば１つまたは複数の調量弁の調節による、調整の他の変形も可能である。量を、流量測定部、たとえば翼車形メーターまたは磁気誘導流量測定機器によって監視し、調整することができる。
【０１５７】
１つまたは複数の調量弁は、制御ユニットおよび／または評価ユニットと組み合わされて、抽出されたコーヒーを冷水と最適に混合するための体積流量の調整および均一な排出特性の確保を可能にする。
【０１５８】
図１〜図６から見て取れるように、このコンセプトのこれらの変形を、さまざまな組み合わせでも、互いに独立しても使用することができる。
【０１５９】
さらに、図１〜図６は、自動ドリンクマシン内の、カフェインを含んでいるホット飲料への調整された冷水の混合のための種々の変形を示している。
【０１６０】
有利には、温水と冷水との混合物は、判定を下す温度測定の前に、提供ユニットの前または提供ユニットにおいて、ホモゲナイザーに供給されてよく、その結果、均質化によって、最適な混合および熱エネルギー交換を保証することができる。
【０１６１】
好適には、カフェインを含んでいるホット飲料に直接的に供給される前に、冷水を、間接的な熱交換器、特に上述の第２の冷却装置を通して導くことができる。
【０１６２】
このような熱交換器を通って、混合物、たとえばコーヒーと冷水との混合物が導かれ、これによってこの混合物の温度をさらに下げることができる。
【０１６３】
さらに、図１〜図６のさまざまな変形から見て取れるように、抽出プロセス前かつ／または抽出プロセス後に冷水を供給することができる。ここで図１〜図６の個々のプロセスステップおよび流れの案内を、別の実施形態に転用することもできる。
【０１６４】
有利には、抽出されたコーヒーを、抽出ユニットの後ろの弁を介して、選択的に、提供ユニットに直接的に転送するか、または冷水の供給ラインおよび場合によっては第１の冷却装置および／または第２の冷却装置を備える冷却システムに導くことができる。冷却システムを回避した直接供給は、冷却されるべきではないコーヒー飲料の温度を不必要に下げないために有利である。有利には調量ユニットを、間接的な後冷却の場合には、有利にはこの冷却後に、有利には、温水ラインと分岐ラインとの間の交点に配置することができる。
【０１６５】
有利には、カフェインを含んでいるホット飲料に冷水が供給される直前に調量ユニットが配置されている場合、冷水は冷却回路に、特に第１の冷却装置の前に戻され、これによって、調量弁を介して調整可能な一部の冷水量は基準時間全体にわたってコーヒーに供給され、ここでさらに、間接的な後冷却を通って流れることができる。
【０１６６】
カフェインを含んでいるホット飲料の製造開始時に、ユーザーによるホット飲料の種類の選択に基づいて、制御ユニットおよび／または評価ユニットによって、水量（飲料のサイズ）、混合比（コーヒーの濃度）、水温および／または目標温度を含んでいる、ホット飲料に応じたデータセットが準備される。
【０１６７】
以降では、例示的に、カフェインを含んでいるホット飲料を製造する方法の変形を、図、特に図２を参照して説明する。
【０１６８】
第１のステップでは、後冷却後の温度測定の第１の測定箇所の温度が、冷水の予冷の測定箇所の後ろに配置されている、冷水ライン内の測定箇所の温度に近似的に相応するまで、ポンプによって、冷却システムを通して冷水が送り出され、流出口に導かれてよい。このようなステップは、ラインから温かい水を処理し、ラインと自動ドリンクマシンの構成部分とを予冷するために用いられる。
【０１６９】
第２のステップにおいて抽出プロセスが開始されてよい。この際に、抽出された、カフェインを含んでいるホット飲料、たとえばホットコーヒーは、場合によっては弁を介して第２の冷却装置に供給され、並行して、冷水が冷水供給ラインからコーヒーに供給される。この供給は、第１の冷却装置の後ろで、またはそのような冷却装置がない場合には、冷水ラインにおいて求められる冷水温度に基いて、第２の冷却装置による後冷却後の測定温度に基いて行われる。後冷却後の求められた温度が目標値を超える場合には、これは、有利にはいわゆる再調整であり得る。
【０１７０】
第３のステップでは、調量弁を介して、冷水の体積流量を制御することができ、必要に応じて、たとえば目標値からずれている場合は、冷水冷却部内の冷水の温度および／または供給される水量を整合させることができる。
【０１７１】
調量弁の体積流量制御および／または質量流量制御によってコーヒーに導かれない、冷却された冷水を、第４のステップにおいて、戻りラインを介して、冷水ラインもしくは冷水システムに戻すことができる。これによって、水の冷却の効率を改善し、コーヒーへの直接的な追加が少ない場合にも、間接的な後冷却を通って流れることを保証する冷却回路が得られる。
【０１７２】
最適な混合と熱エネルギー交換とを保証するために、さらなるステップにおいて、冷水が供給された後にコーヒーと冷水との混合物が均質化されてよい。
【０１７３】
均質化に続くステップでは、冷却されたコーヒーが、間接的な後冷却を通って導かれてよく、これは、間接的な冷却部の形態の冷却剤との熱交換によって、温度をさらに下げる。
【０１７４】
最後に、コーヒーを提供することができる。
【符号の説明】
【０１７５】
１  自動ドリンクマシン
２  水道コネクター
３  ポンプ
４  冷水ライン
５  温水ライン
６  流量測定機器
７  流量測定機器
８  逆止弁
９  ボイラー
１０  方向制御弁
１１  抽出ユニット
１２  方向制御弁
１３  提供ユニット
１４  導出ライン
１５  提供
１７  方向制御弁
１８  冷却装置
１９  温度センサ
２０  冷却装置
２１  分岐ライン
２２  冷水導出ライン
２４  戻りライン
２５  逆止弁
２６  ホモゲナイザー
２７  調量弁もしくは絞り弁
２８  温度センサ
２９  供給ライン
３０  測定信号
３１  制御信号
３２  実際値
３４  制御ユニットおよび／または評価ユニット
４１  自動ドリンクマシン
４２  水道コネクター
４３  ポンプ
４４  冷水ライン
４５  温水ライン
４６  流量測定機器
４７  流量測定機器
４８  逆止弁
４９  ボイラー
５０  方向制御弁
５１  抽出ユニット
５２  温度センサ
５３  提供ユニット
５４  導出ライン
５５  提供
５７  方向制御弁
５８  第１の冷却装置
５９  温度センサ
６０  第２の冷却装置
６１  流出部
６２  第１の供給ライン
６３  第２の供給ライン
６６  ホモゲナイザー
６７  調量弁もしくは絞り弁
６８  温度センサ
７１  測定信号
７３  信号
７４  制御ユニットおよび／または評価ユニット
８１  自動ドリンクマシン
８２  水道コネクター
８３  ポンプ
８４  冷水ライン
８５  温水ライン
８６  流量測定機器
８７  流量測定機器
８８  逆止弁
８９  ボイラー
９０  方向制御弁
９１  抽出ユニット
９２  温度センサ
９３  調整弁
９４  提供ユニット
９５  提供
９６  導出ライン
９７  方向制御弁
９８  第１の冷却装置
９９  温度センサ
１００  第２の冷却装置
１０１  調量弁もしくは絞り弁
１０２  冷却剤供給ライン
１０３  直接供給
１０４  第２の調量弁
１０５  冷水の供給ライン
１０６  ホモゲナイザー
１０８  温度センサ
１１０  測定信号
１１１  信号
１１２  信号
１１３  測定信号
１１４  制御ユニットおよび／または評価ユニット
１１５  測定信号
１１６  信号
１１８  測定信号
１２１  自動ドリンクマシン
１２２  水道コネクター
１２３  ポンプ
１２４  冷水供給ライン
１２５  温水ライン
１２６  流量測定機器
１２７  流量測定機器
１２８  逆止弁
１２９  ボイラー
１３０  方向制御弁
１３１  抽出ユニット
１３２  ホモゲナイザー
１３３  提供ユニット
１３４  導出ライン
１３５  提供
１３７  方向制御弁
１３８  第１の冷却装置
１３９  温度センサ
１４０  第２の冷却装置
１４１  調量弁もしくは絞り弁
１４３  測定値
１４４  制御ユニットおよび／または評価ユニット
１４５  制御信号
１４６  測定信号
１４８  温度センサ
１５１  自動ドリンクマシン
１５２  水道コネクター
１５３  ポンプ
１５４  冷水ライン
１５５  温水ライン
１５６  流量測定機器
１５７  流量測定機器
１５８  逆止弁
１５９  ボイラー
１６０  方向制御弁
１６１  抽出ユニット
１６３  提供ユニット
１６４  導出ライン
１６５  提供
１６７  弁
１７１  調量弁もしくは絞り弁
１７２  分岐ライン
１７３  制御信号
１７５  測定信号
１７８  温度センサ
１８１  自動ドリンクマシン
１８２  水道コネクター
１８３  ポンプ
１８４  冷水ライン
１８５  温水ライン
１８６  流量測定機器
１８７  流量測定機器
１８８  逆止弁
１８９  ボイラー
１９０  方向制御弁
１９１  抽出ユニット
１９２  方向制御弁
１９３  提供ユニット
１９４  導出ライン
１９５  提供
１９６  ホモゲナイザー
１９８  第１の冷却装置
１９９  逆止弁
２００  第２の冷却装置
２０２  センサ
２０３  温度センサ
２０４  調量弁もしくは絞り弁
２０５  戻りライン
２０６  供給ライン
２０９  測定信号
２１１  制御ユニットおよび／または評価ユニット
【図１】
2021524771.tif 000003
【図２】
2021524771.tif 000004
【図３】
2021524771.tif 000005
【図４】
2021524771.tif 000006
【図５】
2021524771.tif 000007
【図６】
2021524771.tif 000008
【国際調査報告】
2021524771.tif 000009
2021524771.tif 000010
2021524771.tif 000011
2021524771.tif 000012
2021524771.tif 000013