(57)【要約】  液体がヒータを通って循環し、次いで抽出チャンバ（７）へと案内されて、抽出チャンバへと供給された例えばポッドまたはカプセル（７’’）内の食品または飲料原料を抽出する、液状食品または飲料調製装置のための一体型の直列ヒータ（１、８、９）。抽出チャンバの上流部分を、ヒータによって形成することができる。１つ以上の電気コンポーネント（５、６０、７０、７５）を、ヒータへと取り入れ、プリント基板（５０）へと剛に接続することができる。ヒータは、管状の内側コア（９）を管状またはプリズム状の外側部材（８）に対して偏心させて有することができ、内側コア（９）および外側部材（８）が、変化する断面（４’、４’’）のらせん形の加熱チャンバ（４）を共に形成する。【選択図】  図６
2010540132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状食品または飲料調製装置のための直列型のヒータであって、液体が当該ヒータを通って循環し、次いで抽出チャンバ（７）内に案内されて、前記抽出チャンバ（７）内に供給された食品または飲料原料を抽出する、ヒータにおいて、
入り口（２）、出口（３）、および入り口（２）と出口（３）との間に延在する加熱チャンバ（４、４’、４’’）を取り入れてなる本体（１）であり、前記入り口、出口、および加熱チャンバが、当該本体を通って循環する前記液体を案内するための固定の通路（２、３、４、４’、４’’）を共に形成している本体（１）と、
前記加熱チャンバ（４、４’、４’’）内に熱を供給するために前記本体（１）と協働する加熱手段（５）、特に厚膜などの抵抗加熱手段と
を備えており、
前記本体（１）が、前記抽出チャンバ（７）の上流部分を画定するように構成された外面（６）を有しており、前記本体の前記固定の通路（２、３、４、４’、４’’）が、前記抽出チャンバ（７）内に延在していることを特徴とする、ヒータ。
【請求項２】
前記外面が、抽出チャンバの前記上流部分を画定するための１つ以上の突き出し壁、および／または前記抽出チャンバの下流部分を画定する部材への機械的な接続のための接続手段を含んでいる、請求項１に記載のヒータ。
【請求項３】
前記本体が、前記加熱手段で覆われた略管状またはプリズム状の外側部材、特にアルミニウムよりも小さい熱慣性を有する略管状またはプリズム状の外側部材を備えており、前記略管状またはプリズム状の外側部材が、随意により前記本体の前記外面を形成するベースを有している、請求項１または２に記載のヒータ。
【請求項４】
前記本体が、前記外側部材と共に前記加熱チャンバを画定する内側コア、特にインサートをさらに含んでおり、前記内側コアが、随意により、前記管状またはプリズム状の外側部材と実質的に同じ広がりであり、さらには／あるいは前記管状またはプリズム状の外側部材と略同心である、請求項３に記載のヒータ。
【請求項５】
前記加熱チャンバが、前記コアの周囲において略らせん形であり、特に前記コアの周囲の略らせん形の溝またはフランジによって形成されたチャンバである、請求項４に記載のヒータ。
【請求項６】
前記内側コアが、前記管状またはプリズム状の外側部材に対して実質的に偏心している、請求項４または５に記載のヒータ。
【請求項７】
１つ以上の電気コンポーネントが、当該ヒータの前記本体に固定されており、前記電気コンポーネントが、特に温度センサ、熱ヒューズ、フローメータ、抵抗ヒータ、電流計、および電力調節器から選択されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項８】
前記１つ以上の電気コンポーネントが、当該ヒータを制御し、さらに随意により当該ヒータを含むように構成された飲料調製装置のポンプまたは電気インターフェイスなどのさらなる機能を制御するように構成されたプリント基板に接続され、特に剛に接続されている、請求項７に記載のヒータ。
【請求項９】
液状食品または飲料調製装置のための直列型のヒータであって、液体が当該ヒータを通って循環し、次いで抽出チャンバ（７）内に案内されて、前記抽出チャンバ（７）内に供給された食品または飲料原料を抽出する、ヒータにおいて、
入り口（２）、出口（３）、および入り口（２）と出口（３）との間に延在する加熱チャンバ（４、４’、４’’）を取り入れてなる本体（１）であって、前記入り口、出口、および加熱チャンバが、当該本体を通って循環する前記液体を案内するための固定の通路（２、３、４、４’、４’’）を共に形成している、本体（１）と、
前記本体に固定されるとともに、当該ヒータを制御し、さらに随意により前記液状食品または飲料調製装置のさらなる機能を制御するように構成されたプリント基板（５０）に接続されている、センサ、熱ヒューズ、および／または電力コンポーネント、特に抵抗加熱手段などの１つ以上の電気コンポーネント（５、６０、７０、７５）と
を備えており、
前記１つ以上の電気コンポーネント（５、６０、７０、７５）が、特に固定のコネクタピンまたは板あるいは固定のプラグとソケット部材とを介して、前記プリント基板（５０）に剛に接続されていることを特徴とする、ヒータ。
【請求項１０】
前記１つ以上の電気コンポーネントが、固定の電力ピンおよび前記固定の電気ピンを収容するためのソケットを有している固定の電力コネクタを介して剛に接続された電力コンポーネント、特に厚膜などの抵抗加熱手段を備えており、
前記固定のコネクタが、前記ソケットを前記ピンの周囲に自動的に位置決めすべく前記ソケットの変位を可能にするため、および前記ピンと前記コネクタとの間の電気的接触を確実にするために、弾性的であり、特に１つ以上のばね板で製作されている、請求項９に記載のヒータ。
【請求項１１】
液状食品または飲料調製装置のための直列型のヒータであって、液体が当該ヒータを通って循環し、次いで抽出チャンバ（７）内に案内されて、前記抽出チャンバ内に供給された食品または飲料原料を抽出する、ヒータにおいて、
略管状またはプリズム状の外側部材（８）と、前記管状またはプリズム状の外側部材と実質的に同じ広がりの内側コア（９）とを有しており、前記管状またはプリズム状の外側部材と前記内側コアとが共に、前記管状またはプリズム状の外側部材と前記内側コアとの間かつ前記内側コアの周囲に延在する略らせん形の加熱チャンバ（４、４’、４’’）を画定している本体（１）と、
前記加熱チャンバ（４、４’、４’’）内に熱を供給するために前記管状またはプリズム状の外側部材（８）を覆っている加熱手段（５）、特に厚膜などの抵抗加熱手段
を備えており、
前記内側コア（９）が、前記らせん形の加熱チャンバ（４）が前記内側コア（９）の周囲に変化する断面（４’、４’’）を有するよう、前記管状またはプリズム状の外側部材（８）に対して偏心していることを特徴とする、ヒータ。
【請求項１２】
前記管状またはプリズム状の外側部材が、アルミニウムよりも小さい熱慣性を有している、請求項１４に記載のヒータ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のヒータを備えている液状食品または飲料調製装置、特に随意によりカプセルまたはポッドに収容されていてよい食品または飲料原料を抽出することによってスープ、茶、および／またはコーヒーなどの液状食品または飲料を調製するための装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の液状食品または飲料調製装置であって、
電源に接続することができる電気供給回路（５７）と、
前記電気供給回路によって駆動されるヒータ（１）と、
前記ヒータに熱的に連絡するとともに、前記電気供給回路に組み合わせられており、前記ヒータが温度限界を超えたときに前記電源から前記電気供給回路を遮断するように構成されている熱ヒューズ装置（２００）と
を備えており、
前記熱ヒューズ装置（２００）が、復帰可能式であって、前記ヒータが前記温度限界を超えたときに前記電気供給回路を自動的に遮断するためのスイッチ（２０５）を備えており、前記スイッチを、前記ヒータの温度が前記温度限界未満に戻った場合に前記電気供給回路を閉じるべくユーザが操作することができ、
前記ヒューズ装置が、前記ヒータが前記温度限界を超えたときに前記ユーザスイッチを動かして前記回路（５７）を開くために、前記ユーザスイッチに対してピン、ロッド、またはピストン（２０２）を押し出すように構成されたアクチュエータ（２０１）を備えていることを特徴とする、熱ヒューズ装置。
【請求項１５】
当該熱ヒューズ装置（２００）が、前記ヒータ（１）に熱的に連絡しており、前記ヒータが前記温度限界を超えたときに前記電気供給回路（５７）を開くべく前記ユーザスイッチ（２０５）を機械的に動かす熱機械コンポーネントを備えるアクチュエータ（２０１）を有しており、前記熱機械コンポーネントが、特に形状記憶部材またはバイメタル部材を備えている、請求項１４に記載の熱ヒューズ装置。
【請求項１６】
当該熱ヒューズ装置（２００）が、前記ヒータ（１）に熱的に連絡した安全用の電気温度センサ（２０３）と、前記安全用のセンサ（２０３）が前記ヒータによって生成される前記温度限界を超える温度に曝されたときに前記ユーザスイッチ（２０５）を動かして前記電気供給回路（５７）を開く電気機械アクチュエータ（２０１’）とを備えている、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記ヒータ（１）を制御し、さらに随意によりポンプまたは電気インターフェイスなどの当該装置のさらなる機能を制御するための制御ユニットを有するプリント基板（５０）を備えており、
前記プリント基板が、前記プリント基板上で前記制御回路から電気的に分離された安全回路（５０’）をさらに含んでおり、前記安全回路が、前記安全用のセンサ（２０３）へと接続され、前記電気機械アクチュエータ（２０１’）を制御するように構成されている、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記ヒータ（１）を制御し、さらに随意によりポンプまたは電気インターフェイスなどの当該装置のさらなる機能を制御するための制御ユニットを有するプリント基板（５０）を備えており、
前記アクチュエータ（２０１、２０１’）、前記ユーザスイッチ（２０５）、および存在するのであれば前記安全用のセンサ（２０３）のうちの少なくとも１つが、随意により前記プリント基板のうちの前記制御ユニットから電気的に絶縁された部分において、前記プリント基板へと剛に接続されている、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
特に請求項１０に記載のヒータのための電力コネクタ（８０）であって、
電流供給回路への接続のための１対の離間して位置する脚部（８１）を備えており、
各々の脚部が、第１の固定のばね部材（８２）へと接続されており、前記第１のばね部材が、第２の固定のばね部材（８３）によってつなぎ合わせられており、前記第２の部材が、固定の電気ピンを収容して固定するためのソケット（８６）を有しており、
前記第１および第２のばね部材が、前記ソケットを前記固定の電気ピンに対して自動的に位置合わせして、大電流の通過を可能にする電気的接続をもたらすために、別々の方向に沿って弾性的に変位可能である、電力コネクタ。
【請求項２０】
前記第１のばね部材および前記第２のばね部材のうちの少なくとも１つが、略板状であり、さらには／あるいは前記第１のばね部材および前記第２のばね部材が、略Ｍ字形である、請求項１８に記載の電力コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料調製装置において液体を加熱するための一体型のヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
循環する液体（特に、水）を加熱するための直列ヒータであって、厚膜技術を使用するヒータが、古くから知られている。
【０００３】
欧州特許第  ０  ４８５  ２１１号が、水加熱器、シャワー、洗濯機、食器洗い機、または湯沸かし器のためのヒータを開示している。ヒータが、液体を加熱するための容器、および容器の一部を加熱するように構成された電気加熱素子を備えている。加熱素子は、厚膜抵抗加熱回路を取り入れており、熱ヒューズが厚膜に含まれている。さらに、この文献は、トライアック式の電力調節器を開示しており、トライアック式の電力調節器が、このトライアックのためのヒートシンクとして働く加熱素子に直接取り付けられている。さらに、厚膜上に形成されたサーミスタ、すなわち温度センサ、熱ヒューズ、ヒータを通過する流量を連続的に調節するための流れ制御弁、流れ制御部、および温度制御部の存在が開示されている。これらの電気コンポーネントが、遠方にあってよく、あるいは流入する低温の水によってヒータの金属製の基材が冷たく保たれる導入パイプの付近の位置において厚膜の誘電体層の一部として形成されてもよい、制御ユニットへと接続されている。
【０００４】
独国特許第  １９７  ３２  ４１４号が、入り口および出口を有する金属製の貫通流路と、上記流路を循環する水を加熱するための少なくとも１つの厚膜加熱素子とを有するヒータを開示している。厚膜加熱素子が、ヒータの外表面において入り口と出口との間に広がっている。厚膜加熱素子は、入り口から出口へとサイズが連続的に減少している先細りの断面を有している。厚膜の断面の減少、したがって結果として得られる流路に沿った熱伝達の減少が、流路の端部における湯垢の蓄積を抑制する。ヒータが、厚膜素子の形態で入り口または出口の付近に温度センサを含むことができる。同じ考え方が、外側の殻と内側チューブとの間に延在する水循環通路を有しており、殻および／または内側チューブが厚膜加熱素子によって覆われているヒータに関する独国特許第  １０３  ２２  ０３４号に開示されている。水の循環通路を、らせん形のフィンによって画定することができる。水の循環通路の断面および／または厚膜の加熱力が、流れの方向に沿って減少している。ヒータにおける水の気化を避けるために、熱伝達がチューブに沿って減少するようにされている。ヒータは、殻または内側チューブに、ＮＴＣまたはＰＴＣ式の温度センサを厚膜技術によって取り入れることができる。らせん形の加熱導管を有する他のヒータが、独国特許第  １９７  ３７  ６９４号に開示されている。
【０００５】
厚膜および他の抵抗ヒータ技術の使用は、高温の飲料の調製装置においても知られている。
【０００６】
米国特許第  ５，９４３，４７２号が、エスプレッソ装置の水リザーバと高温水また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。循環システムが、バルブ、金属製の加熱管、およびポンプをつなぎ合わせ、クランプ用カラーを用いて結合される別のシリコーンホースによってリザーバへと接続して備えている。
【０００７】
国際公開第  ０１／５４５５１号（本出願の出願人の名義である）が、高温飲料装置において使用される液体加熱モジュールであって、金属材料からなる中空管と、中空管の内側に位置する円筒形のインサートとを備える液体加熱モジュールに関係している。このモジュールは、液体の予熱のために管の外側の第１の部分に電気厚膜抵抗器を取り入れており、管を通過して流れる予熱後の液体の温度を調節するために、管の外側の第２の部分にもう１つの電気抵抗器を取り入れている。温度を測定するためのさらなる電気抵抗器が、モジュールの入り口または出口に取り入れられている。実施形態において、水がポンプによって加熱モジュールに供給され、加熱モジュールの出口が、加熱後の水をコーヒー抽出チャンバへと循環させるための導管へと接続されている。
【０００８】
国際公開第  ２００４／００６７４２号（本出願の出願人の名義である）が、飲料調製装置のためのさらなる管状の加熱装置であって、加熱を調節するためにさまざまな設定にて駆動することができる複数の厚膜抵抗器を有している加熱装置を開示している。この加熱装置は、外側の中空金属管ならびにプラスチック、金属、またはセラミック材料で作られたインサートを有している。インサートが、外側の管とインサートとの間で水を案内して循環させるためのらせん形の溝を有している。インサートは、中空であってよく、高温水の一部を逆流させるために使用することができる。米国特許第  ７，２８６，７５２号が、内側のらせん形の水循環路を有している同様の厚膜管状ヒータを開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の一目的は、液状食品または飲料調製装置への加熱機能の取り入れを簡単化および改善し、装置の組み立ての自動化の向上を促進および可能にし、製造の作業およびコストを削減し、装置の信頼性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、特に、電流または液体を案内するための電気的な接続および流体の接続を、可撓かつ変形可能なケーブルまたはチューブを必要とすることなく完成させて、加熱機能を液状食品または飲料調製装置の他の機能ユニットへと接続し、あるいは少なくともそのような可撓な接続の数を抑える加熱システムを用意することによって達成される。
【００１１】
したがって、本発明は、水などの液体がヒータを通って循環し、次いで抽出チャンバへと案内されて、この抽出チャンバへと供給された食品または飲料原料を抽出する液状食品または飲料調製装置のための直列ヒータに関する。このヒータが、入り口、出口、および入り口と出口との間に延在する加熱チャンバを取り入れてなる本体であって、上記入り口、出口、および加熱チャンバが、この本体を通って循環する上記液体を案内するための固定の通路（特に、自由な流れの通路）を共に形成している本体を備えており、さらに上記加熱チャンバへと熱を供給するために上記本体と協働する加熱手段（特に、厚膜）を備えている。
【００１２】
本体は、熱伝導性の高い材料で通常は製作され、好ましくは、加熱手段による熱の生成と、生成された熱の本体内を循環している液体への伝達との間の遅延を避けるために、小さな熱慣性を有している。加熱手段とチャンバ内を循環している液体とを隔てている本体の材料は、鋼または銅など、金属または金属主体であってよい。
【００１３】
抵抗加熱手段として、ワイヤおよび／または厚膜を挙げることができる。厚膜技術は、上述のように、当分野において公知であり、本体の表面へと塗布することができ、石英、金属、アルミナ、または酸化ベリリウムで製作できる（ペーストなどの）インクを使用することができる。厚膜は、典型的には本体の外表面へと塗布され、本体上のプラスチックまたはエナメル塗装などの電気絶縁コーティングと、絶縁コーティング上の抵抗加熱電路の層と、絶縁コーティングおよび抵抗加熱電路を保護するプラスチック層などの随意によるさらなる層で形成される。
【００１４】
本発明によれば、ヒータ本体が、上記抽出チャンバの上流部分を画定するように構成された外面を有しており、上記本体の上記固定の通路が、上記抽出チャンバへと延在している。したがって、ヒータの外側部分が、単に加熱チャンバを画定するように機能するだけでなく、抽出チャンバの一部も形成する。その結果、加熱素子と、抽出チャンバの上流部分と、両者の間の流体接続部材とを設ける代わりに、適切に形作られたただ１つのコンポーネントが、これらの機能をすべて併せ持つことで、部品の数および組み立て作業の数が大幅に削減され、これらの部品の不適切な取り扱いおよび／または飲料調製装置の不適切な組み立てに起因する不具合の恐れが大幅に少なくなる。
【００１５】
典型的には、抽出チャンバは、粉末スープ、挽いたコーヒー、または茶（随意により、カプセルまたはポッドに入れられている）などといった食品または飲料原料を収容するように構成され、チャンバ内に収容された食品または飲料原料を抽出するために高温の液体が注入される上流部分と、抽出によって生成された液状食品または飲料を案内するための出口へとつながる下流部分とを有している。
【００１６】
ヒータの本体の上記外面が、抽出チャンバの上記上流部分を画定するための１つ以上の突き出し壁、および／または上記抽出チャンバの下流部分を画定する部材への機械的な接続のための接続手段を含むことができる。
【００１７】
一実施形態においては、ヒータの本体が、上記加熱手段で覆われた略管状またはプリズム状の外側部材（特に、アルミニウムよりも小さい熱慣性を有する薄肉の管状またはプリズム状の外側部材）を備えており、上記略管状またはプリズム状の外側部材が、随意により上記本体の上記外面を形成するベースを有している。
【００１８】
上記本体が、薄肉の外皮であってよく、さらには／あるいは上記外側部材と共に上記加熱チャンバを画定する内側コア、特にインサートをさらに含むことができ、上記内側コアが、随意により、上記管状またはプリズム状の外側部材と概ね同じ広がりであり、さらには／あるいは上記管状またはプリズム状の外側部材と略同心である。インサートを、ＰＡ、ＰＯＭ、または鋼など、プラスチック、金属、および／またはセラミック材料で製作することができる。インサートは、例えば欧州特許第  １  ２５３  ８４４号および欧州特許第  １  ３８０  ２４３号に開示されているように、固定されていても、回転可能であってもよい。
【００１９】
上記加熱チャンバは、例えば欧州特許第  １  ３８０  ２４３号に開示されているように、上記コアの周囲で略らせん形であってよく、特に上記コアの周囲の略らせん形の溝またはフランジによって形成されたチャンバであってよい。
【００２０】
特に本体が自身のらせん形の加熱チャンバを水平または小さな傾きの軸に沿って延在させて使用される場合に、上記内側コアは、上記管状またはプリズム状の外側部材に対して概ね偏心していてよい。この構成においては、チャンバが、通常であれば気泡（特に、蒸気の気泡）を捕捉するように機能しかねない領域（通常は、上方の領域）において流速が増すように、チャンバの断面サイズがチャンバに沿って変化するように構成される。これらの領域において液体の速度が高くなることで、気泡が、この領域の液体の高速な流れによって、この領域から「洗い」流される。このような断面積の小さい領域における過熱を回避するために、加熱力を、例えばヒータの該当の部分の抵抗手段を調節することによって、これらの部分において減らすことができる。
【００２１】
１つ以上の電気コンポーネントを、ヒータの本体に固定することができる。電気コンポーネントを、温度センサ、熱ヒューズ、フローメータ、抵抗ヒータ、電流計、および電力調節器、ならびに同様のコンポーネントから選択することができる。１つ以上の電気コンポーネントを、このヒータを制御し、さらに随意によりこのヒータを含むように構成された飲料調製装置のポンプまたは電気インターフェイスなどのさらなる機能を制御するように構成されたプリント基板（ＰＣＢ）へと、接続することができる。本体上の電気コンポーネントは、本体へと機械的に接続されたディスクリートなコンポーネントであってよく、さらには／あるいは例えば抵抗厚膜層へと直接形成されて一体化されたコンポーネントであってよい。典型的には、熱ヒューズおよび温度センサを、厚膜技術で抵抗ヒータと共に形成することができる。
【００２２】
組み立て作業の数を減らし、特に製造プロセスにおける人間の介入を少なくするために、可撓かつ変形可能な電気ケーブル接続の数を減らすことができる。特に、電気コンポーネントを、例えば固定のコネクタピンまたは板あるいは固定のプラグとソケット部材とによって、このプリント基板へと剛に接続することができる。このようなやり方で、電気コンポーネント（特に、ヒータまたはポンプなどの液体循環システムに接触させられる電気コンポーネント）をプリント基板へと自動的に取り付けることができ、次いでコンポーネントを有する基板が、基板と液体循環システムとの間にいかなる可撓かつ変形可能な電気コネクタ（例えば、ケーブル）も必要とせずに、液体循環システムへと自動的に組み付けられる（例えば、留められる）。あるいは、電気コンポーネントを、第１の工程において液体循環システムの専用の位置に自動的に取り付けることができ、次いで、第２の工程において、プリント基板が例えば適切なコネクタを介して電気コンポーネントへと組み付けられる。さらには、電気コンポーネントを溶接によって液体循環システム（特に、ヒータおよび／またはプリント基板）へと組み付けることが考えられる。
【００２３】
本発明の別の態様は、液体がヒータを通って循環し、次いで抽出チャンバへと案内されて、上記抽出チャンバへと供給された食品または飲料原料を抽出する液状食品または飲料調製装置のための直列ヒータに関する。このヒータが、入り口、出口、および入り口と出口との間に延在する加熱チャンバを取り入れてなる本体であって、上記入り口、出口、および加熱チャンバが、この本体を通って循環する上記液体を案内するための固定の通路を共に形成している本体を備えており、さらに上記加熱チャンバへと熱を供給するために上記本体と協働する加熱手段（特に、厚膜などの抵抗加熱手段）と、上記本体に固定されるとともに、このヒータを制御し、さらに随意によりこの液状食品または飲料調製装置のさらなる機能を制御するように構成されたプリント基板へと接続されている１つ以上の電気コンポーネント（センサ、熱ヒューズ、および／または電力コンポーネントなど）とを備えている。
【００２４】
本発明によれば、１つ以上の電気コンポーネントが、特に固定のコネクタピンまたは板あるいは固定のプラグとソケット部材とを介して、このプリント基板へと剛に接続されている。可撓かつ変形可能なケーブルの使用を避けることによって、組み立てプロセスにおける作業の数が少なくなり、特に人間の介入の数が少なくなる。したがって、製造および組み立てのコストが相応に削減されるとともに、人的ミスに起因する不具合の危険も少なくなる。可撓かつ変形可能なケーブル接続を避けることによって、組み立ての自動化を増すことができる。
【００２５】
例えば、これらの電気コンポーネントは、固定の電力ピンおよび固定の電力コネクタを介して剛に接続された電力コンポーネント、特に厚膜などの抵抗加熱手段を含むことができる。この電力コネクタが、上記固定の電気ピンを収容するためのソケットを有しており、固定のコネクタが、上記ソケットを上記ピンの周囲に自動的に位置決めすべく上記ソケットの変位を可能にするため、および上記ピンと上記コネクタとの間の電気的接触を確実にするために、弾性的であり、特に１つ以上のばね板で製作されている。
【００２６】
さらには、上述の１つ以上の特徴を、この直列ヒータに好都合に組み合わせることができる。
【００２７】
さらに本発明は、特に上述のようなヒータのための電力コネクタに関する。電力コネクタが、電流供給回路への接続のための１対の離間して位置する脚部を備えている。各々の脚部が、第１の固定のばね部材へと接続されており、上記第１のばね部材が、第２の固定のばね部材によってつなぎ合わせられている。上記第２の部材が、固定の電気ピンを収容して固定するためのソケットを有している。上記第１および第２のばね部材が、上記ソケットを上記固定の電気ピンに対して自動的に位置合わせして、大電流の通過を可能にする電気的接続をもたらすために、別々の方向（特に、直交する方向）に沿って弾性的に変位可能である。上記第１のばね部材および上記第２のばね部材のうちの少なくとも１つが、略板状であってよい。上記第１のばね部材および上記第２のばね部材が、実質的に１つの平面において２つの方向に沿ったソケットの変位を可能にするために、略Ｍ字形であってよい。
【００２８】
本発明のさらなる態様は、液体がヒータを通って循環し、次いで抽出チャンバへと案内されて、上記抽出チャンバへと供給された食品または飲料原料を抽出する液状食品または飲料調製装置のための直列ヒータに関する。このヒータが、略管状またはプリズム状の外側部材と、上記管状またはプリズム状の外側部材と概ね同じ広がりの内側コアとを有しており、上記管状またはプリズム状の外側部材と上記内側コアとが共に、上記管状またはプリズム状の外側部材と上記内側コアとの間かつ上記内側コアの周囲に延在する略らせん形の加熱チャンバを画定している本体、および上記加熱チャンバへと熱を供給するために上記管状またはプリズム状の外側部材を覆っている加熱手段（特に、厚膜などの抵抗加熱手段）を備えている。
【００２９】
本発明によれば、上記内側コアが、上記らせん形の加熱チャンバが上記内側コアの周囲に変化する断面を有するよう、上記管状またはプリズム状の外側部材に対して偏心している。
【００３０】
上述のように、特に本体が自身のらせん形の加熱チャンバを水平または小さな傾きの軸に沿って延在させて使用される場合に、上記内側コアを上記管状またはプリズム状の外側部材に対して偏心させて設けることで、通常であれば気泡（特に、蒸気の気泡）を捕捉しかねない領域において流速を増すべく、断面が長さに沿って変化するように構成されたチャンバがもたらされる。その結果、これらの領域において流速が高くなることで、気泡が、液体の高速な流れによって「洗い」流される。このようなやり方で、管状またはプリズム状の外側部材に対するインサートの相対位置によって、気泡をヒータから押し出す複雑な可動の機械的なシステム（例えば、回転可能なインサート）を備える必要なく、気泡の蓄積という問題が解決される。したがって、偏心したインサートを備えるヒータを用意することで、部品および組み立て作業の数ならびに製造コストの削減がもたらされる。
【００３１】
当然ながら、上述の１つ以上の特徴を、この直列ヒータに好都合に組み合わせることができる。
【００３２】
本発明のまたさらなる態様は、上述のようなヒータを備えている液状食品または飲料調製装置に関する。この装置は、随意によりカプセルまたはポッドに収容されていてよい食品または飲料原料を抽出することによって、スープなどの液状食品、茶、および／またはコーヒーを調製するために適している。
【００３３】
本発明の別の態様は、特に上述のような液状食品または飲料調製装置に関する。装置が、電源へと接続することができる電気供給回路、上記電気供給回路によって駆動されるヒータ、および上記ヒータに熱的に連絡するとともに、上記電気供給回路に組み合わせられている熱ヒューズ装置を備えている。上記ヒューズ装置が、上記ヒータが温度限界を超えたときに上記電源から上記電気供給回路を遮断するように構成されている。
【００３４】
本発明によれば、上記熱ヒューズ装置が、復帰可能式であって、上記ヒータが上記温度限界を超えたときに上記電気供給回路を自動的に遮断するためのスイッチを備えている。上記スイッチを、上記ヒータの温度が上記温度限界未満へと戻った場合に上記電気供給回路を閉じるべくユーザが操作することができる。典型的には、上記ヒューズ装置が、上記ヒータが上記温度限界を超えたときに上記ユーザスイッチを動かして上記回路を開くために、上記ユーザスイッチに対してピン、ロッド、またはピストンを押し出すように構成されたアクチュエータを備えている。
【００３５】
この飲料または液状食品装置は、上述した特徴または特徴の組み合わせのうちの任意のいずれかを含むことができる。
【００３６】
上記ヒューズ装置は、上記ヒータに熱的に連絡しており、上記ヒータが上記温度限界を超えたときに上記電気供給回路を開くべく上記ユーザスイッチを機械的に動かす熱機械コンポーネントを備えるアクチュエータを有することができる。上記熱機械コンポーネントは、特に形状記憶部材またはバイメタル部材を備えている。
【００３７】
上記ヒューズ装置は、上記ヒータに熱的に連絡した安全用の電気温度センサと、上記安全用のセンサが上記ヒータによって生成される上記温度限界を超える温度に曝されたときに上記ユーザスイッチを動かして上記電気供給回路を開く電気機械アクチュエータとを備えることができる。
【００３８】
一実施形態においては、飲料または液状食品装置が、上記ヒータを制御し、さらに随意によりポンプまたは電気インターフェイスなどの当該装置のさらなる機能を制御するための制御回路を備えるプリント基板を有しており、上記プリント基板が、上記プリント基板上で上記制御回路から電気的に分離された安全回路をさらに含んでおり、上記安全回路が、上記安全用のセンサへと接続され、特に上記安全用のセンサへと剛に接続されており、上記電気機械アクチュエータを制御するように構成されている。
【００３９】
上記ヒューズ装置の少なくとも一部、特に上記アクチュエータ、電気機械または熱機械アクチュエータ、上記ユーザスイッチ、および／または存在するのであれば上記安全用のセンサを、随意により装置の通常の制御ユニット（例えば、飲料または液状食品の提供、自動洗浄、ユーザインターフェイス、などといった装置の通常の動作を制御するためのユニット）から電気的に絶縁された部分において、液状食品または飲料装置のプリント基板へと剛に接続することができる。その結果、ヒューズ装置の液状食品および飲料装置への組み付けおよび一体化ならびに安全性が改善される。
【００４０】
次に、本発明を、概略図を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明によるヒータの種々の詳細を示している。
【図２】本発明によるヒータの種々の詳細を示している。
【図３】本発明によるヒータの種々の詳細を示している。
【図４】本発明による別のヒータを示している。
【図５】本発明による別のヒータを示している。
【図６】本発明によるさらに別のヒータを示している。
【図７】電力コンポーネントのヒータおよびプリント基板への本発明による組み付けを示している。
【図８】電力コンポーネントのヒータおよびプリント基板への本発明による組み付けを示している。
【図９】センサのヒータおよびプリント基板への本発明による組み付けを示している。
【図１０】センサのヒータおよびプリント基板への本発明による組み付けを示している。
【図１１】ヒータとプリント基板との間の本発明による電力の接続を示している。
【図１２ａ】図１１に示した電力の接続について、第１の方向に沿ったたわみを示している。
【図１２ｂ】図１１に示した電力の接続について、第１の方向に沿ったたわみを示している。
【図１３ａ】図１１に示した電力の接続について、第２の方向に沿ったたわみを示している。
【図１３ｂ】図１１に示した電力の接続について、第２の方向に沿ったたわみを示している。
【図１４】ユーザによる復帰が可能な本発明による安全ヒューズを備えている飲料装置の電気回路について、本発明の実施形態を概略的に示している。
【図１５】ユーザによる復帰が可能な本発明による安全ヒューズを備えている飲料装置の電気回路について、本発明の実施形態を概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１から図３が、本発明による直列ヒータを示しており、図１が、ヒータの前方からの斜視図であり、図２が、このヒータの後方からの斜視図であり、図３が、同じヒータの分解図である。このヒータは、液体がヒータを通って循環し、食品または飲料の原料が供給されて抽出される抽出チャンバへと案内される液状食品または飲料の調製装置に適している。例えば、飲料の原料が、あらかじめパッケージされた形態（例えば、カプセルまたはポッドに収容されている）で装置へと供給される。典型的には、この種の液状食品または飲料の装置は、コーヒー、紅茶、および／または他の熱い飲み物の調製に適しており、あるいはスープおよび同様の食品の調製にも適している。抽出チャンバへと循環する液体の圧力は、例えば約１０〜２０ａｔｍに達しうる。
【００４３】
ヒータは、入り口２と、出口３と、両者の間に延在するらせん形の加熱チャンバ４とを取り入れてなる本体１を有している。入り口２、出口３、および加熱チャンバ４が共に、本体１を通って循環する液体を案内するための固定の通路を形成している。
【００４４】
ヒータは、本体１を覆って２つのコネクタ領域５’、５’’の間をらせん形の軌跡として延在し、厚膜５の下方に位置する加熱チャンバ４へと熱を供給すべく本体と協働する抵抗厚膜の形態の加熱手段５をさらに備えている。
【００４５】
ヒータ本体１は、抽出チャンバ７の上流部分を画定するように構成された外面６を有しており、本体の１の固定の通路（特に、出口３）が、抽出チャンバ７へと延在している。図１および３に概略的に示されているように、外面６は、抽出チャンバ７の上流部分を画定するための環状の突き出し壁６’を含んでいる。
【００４６】
図１から図３に示されているように、本体１は、加熱手段５によって覆われた略管状の外側部材８を有している。部材８は、部材８上に形成された加熱手段５によって生成される熱の伝達を促進するために、鋼のような高度に熱伝導性な材料で製作され、慣性が小さい薄い壁を有している。この略管状の外側部材８が、本体１の外面６を形成するベース部材と協働する。
【００４７】
外面６が、管状部材８の縁を超えて周状に広がって示されている。さらに、抽出チャンバ７の上流部分を画定している環状の壁６’が、出口３と概ね同軸であって、管状部材８の直径よりも小さい直径を有している。
【００４８】
変形例においては、抽出チャンバ７の上流部分を、管状部材８と一体に形成してもよく、さらには／あるいは環状の壁６’が、その形状をさらに簡単にすべく、管状部材８の外表面の延長に相当する最も外側の表面を有してもよい。そのような構成が、図６に示されている。
【００４９】
図１から図３の本体１は、外周にらせん形の案内壁９１を突き出させて有している内側コア９（特に、中空の管状または円筒形のインサート）をさらに備えている。内側コア９は、管状の外側部材８と概ね同じ広がりを有し、管状の外側部材８と概ね同心であり、外側部材８と共にらせん形の加熱チャンバ４を画定している。変形例においては、突き出している案内壁に代えて、内側コアの周囲にらせん形の溝を設けることができる。溝または壁を、管状の外側部材の内面に形成してもよい。内側コア９を金属で製作することができ、あるいはプラスチックまたはセラミック材料など、より熱伝導性の低い材料で製作することができる。
【００５０】
センサおよび／または電力素子などの１つ以上の電気コンポーネントが、出口３の付近に位置するハウジング３’内で本体１に固定される。電気コンポーネントとして、温度センサ、熱ヒューズ、フローメータ、抵抗ヒータ、および電力レギュレータのうちの１つ以上を挙げることができる。
【００５１】
ハウジング３’およびハウジング３’内に収容された電気コンポーネントを、固定のデータ伝達コネクタによってプリント基板（図示されていない）へと接続することができる。
【００５２】
変形例においては、電気コンポーネントを、管状の外側部材８へと組み付けることができる。特に、抵抗加熱手段５を経由して通過する電流を調節するための電力素子（例えば、トライアック）を、循環している液体を電力コンポーネントのためのクーラとして機能させることができるよう、ヒータにおいて循環している液体の近くに位置させることができる。
【００５３】
さらに図３には、管状の外側部材８とインサート９との間の液体の漏れを防止するためのインサート９上のシール手段９’が示されている。シール手段９’は、Ｏリングまたは他の変形可能なシールや、溶接によって形成された継ぎ目など、管状の外側部材８またはインサート９と一体であっても、部材８とインサート９との間の別途の部材９’であってもよい。
【００５４】
図４および５が、本発明による別のヒータを示しており、図４および５において、これまでと同じ構成要素は、これまでと同じ参照符号によって指し示されている。
【００５５】
ヒータ本体１が、管状の外側部材８と概ね同一の広がりであり、管状の外側部材８に対して偏心している内側コア９を有している。したがって、らせん形の加熱チャンバ４は、内側コア９の周囲に変化する断面を有している。詳しくは、外側部材８およびインサート９の片側に沿って、加熱チャンバの断面４’が、外側部材８およびインサート９の反対側に沿った断面４’’よりも大幅に小さい。
【００５６】
したがって、ヒータが垂直位置では使用されず、すなわち外側部材８の長手中心軸８ａが垂直でなく、水平または斜めである位置で使用されるとき、気泡がらせん形のチャンバ４から出口３へと自発的に逃げ出すことができない。らせん形のチャンバ４の断面４’が小さくなる場所で液体の速度が増すことで、このチャンバ４の上部領域に含まれる気泡を、より大きな断面４’’を有するチャンバ４の下部領域へと押し流すことができ、以下同様にして、気泡が出口３に達する。
【００５７】
さらに、過熱を避けるとともに、チャンバ４の狭い断面４’の部分への湯垢の付着を阻止するために、加熱手段５の加熱力を、図５において管状の外側部材９の表面の加熱素子５を切り取っている架空の略矩形の部位５’’’’によって示されているとおりの部位５’’’において、小さくすることができる。部位５’’’’は、管状の外側部材９に沿い、管状部材８の中央長手軸８ａから測定して管状の外側部材９の約１５〜９０°、特に３０〜６０°の円弧にわたって広がることができる。
【００５８】
図６が、本発明によるヒータの別の実施形態を概略的に示しており、図６において、これまでと同じ構成要素は、これまでと同じ参照符号によって指し示されている。ヒータ本体１は、略管状の鋼製の外側部材８と、インサートとを有しており、インサートが、部材８の内表面と共に入り口２と出口３との間に延在するらせん形の加熱チャンバ４を画定する外周のらせん形のフランジ９１を備えている、略管状かつ中空のプラスチック製の内側コア９の形態である。フランジ９１が、管状の外側部材８の内表面まで延在し、インサート９を外側部材８の内側に適切に配置および固定するのに貢献している。図４および６に示されているヒータと同様に、管状の外側部材８および内側コア９は、互いに平行に横並びで延在しているそれぞれの中心軸８ａおよび９ａによって示されるとおり、偏心しており、結果として加熱チャンバ４が、上述のように加熱チャンバ４の長さに沿って変化する断面４’、４’’を有している。
【００５９】
管状の外側部材８は、抽出されるべき原料（特に、飲料または食品の原料）を収容しているカプセル７’’を開くための穿刺部材７’を有している抽出チャンバ７の上流部分を画定する突き出し壁６’によって形成された略円錐台形状の前部外面６を有している。出口３が、抽出チャンバ８の上流部分へと外側部材８を貫いて延在している。
【００６０】
図６に示されているように、管状の外側部材８は、加熱チャンバ４’、４’’および抽出チャンバ７の上流部分を覆って実質的に連続的に延在している外表面８’を有している。管状の外側部材８および円錐台形状の抽出チャンバ７は、軸８ａに沿って同心である。抽出チャンバ７へとつながる出口３の端部も、軸８ａに沿って外側部材８と同心である。
【００６１】
加熱チャンバ４の外側において、外表面８’は、上述のとおり抵抗厚膜５によって覆われている。
【００６２】
管状のインサート９が、例えば接着、ねじ込み、溶接、押し込み、または他の任意の適切な組み立て手段によって、管状の外側部材８の内側に固定されている。図６に示されているように、インサート９は、管状部材８の該当する凹所にはめ込まれる突起９２を有している。さらに、インサート９は、インサート９を外側部材８に固定するために、例えば接着剤などの接合材料を含むことができ、さらには／あるいは外側部材８に対して圧縮することができる、小さな平行な横並びの溝または横並びの突起によって形成される外側部分９３を有している。インサート９を、例えばインサート９の一部分を外側部材８に対して押し付けるリングの形態の構造部材９４（特に、金属またはセラミック材料、あるいはインサート９よりも大きな剛性を有する他の構造材料で製作される）を使用することによって、外側部材９の内表面へと押し付けて圧縮変形させてもよい。
【００６３】
入り口２が、外側部材８とインサート９との間に形成され、加熱チャンバ４へと続いている。変形例においては、入り口を、外側部材またはインサートにのみ位置させることができる。同様に、さらなる変形例においては、抽出チャンバへとつながる出口が、図６に示されているように管状の外側部材８から出るのではなく、インサートから出ても、あるいはインサートと管状の外側部材との間から出てもよい。
【００６４】
さらに、入り口２は、フローメータ７５の固定の出口へと接続される。フローメータの出口は、水を漏らさないジョイント７６（典型的には、フローメータの出口の内表面７９に沿って延在する該当の環状溝７８に配置されるＯリング）によって入り口２へと固定される。変形例においては、フローメータを、加熱チャンバ内または加熱チャンバの下流に設けることができ、例えば加熱チャンバの出口に設けることができ、特にヒータに一体化させることができる。やはり、コンポーネント間、特にヒータとフローメータとの間に、可撓な変形しうる接続の代わりに、固定の接続を設けることによって、システムの製造プロセスの全体のさらなる自動化を実現することができる。
【００６５】
ヒータは、例えば図７から図９に関してさらに詳しく後述されるとおり、ヒータ本体１およびプリント基板（ＰＣＢ）５０へと一体化され、機械的に固定され、あるいは剛に組み付けられる電気コンポーネント６０、７０をさらに備えている。例えば、電気コンポーネント６０は、抵抗厚膜加熱素子５への電流の供給を調節するためのトライアックの形態の電力コンポーネントであってよく、電気コンポーネント７０は、ヒータによって加熱される循環液の温度を測定するための温度センサであってよい。好ましくは、さらにヒータが、熱ヒューズを、ヒータの過熱を防止するための保護として備えている。これらの電気コンポーネントは、ディスクリートなコンポーネントであっても、一体化されたコンポーネント（特に、厚膜加熱素子５へと一体化される）であってもよい。
【００６６】
さらに、フローメータ７５および抵抗加熱手段５も、プリント基板５０へと剛に接続される。換言すると、ケーブルを用いない接続にてプリント基板５０へと電気的に接続される。より具体的には、例えば図１１から図１３ｂに関連してさらに詳しく後述されるように、電力ピン１１が、コネクタ領域５’、５’’において抵抗加熱手段５へと組み付けられ、プリント基板５０へと組み付けられたコネクタのソケット８６と協働する。
【００６７】
さらに、プリント基板５０には、フローメータ７５によって測定される循環液の流量および温度センサ７０によって測定される加熱後の液体の温度にもとづいて抵抗加熱素子５へと通される電流の強さを制御するために、マイクロコントローラまたはプロセッサ５３と、クウォーツ時計５４とが組み合わせられている。温度制御の精度を高めるために、１つ以上のさらなる温度センサを、ヒータおよび／または抽出チャンバへと組み込むことができ、特にヒータの上流またはヒータの入り口２に組み込むことができる。さらに、コントローラまたはプロセッサ５３は、ポンプ、供給リザーバの液量検出器、バルブ、ユーザインターフェイス、電力管理機構、飲料原料自動供給器（例えば、一体型のコーヒー豆ひき器や、原料カプセルまたはポッドの自動供給器）など、ヒータの配置先の飲料調製装置のさらなる機能を制御する。
【００６８】
使用時、加熱すべき液体が、例えばポンプを使用することによって、フローメータ７５および入り口２を介して、弓なりの矢印１５によって示されるとおりにインサート９の周囲の加熱チャンバ４を通ってらせん状に循環させられる。次いで、加熱された液体が、カプセル７’’に収容されている原料を抽出するために、出口３を経由し、穿刺部材７’に沿ってカプセル７’’を通って抽出チャンバ７へと案内される。コントローラ５３が、フローメータ７５による液体の流れの測定値および温度センサ７０による加熱後の液体の温度の測定値にもとづいて、ソケット８６および電力ピン１１を介して加熱素子５へと渡される加熱電流を調節するためのトライアック６０を制御するように構成されている。
【００６９】
図７および８が、トライアック６０の形態のディスクリートな電力コンポーネントについて、本発明によるヒータ本体１およびプリント基板５０への組み付けを示している。図７が、組み付けを分解斜視図で示している一方で、図８は、組み付けを断面図にて示している。
【００７０】
ヒータ本体１（その一部が、図７および８に示されている）が、電力コンポーネント６０を収容するための凹所１０１を有している。突き出し壁１０２の間に形成された凹所１０１に、例えば板ばねの形態のばね部材１０３が組み合わせられており、例えばねじ１０４によって本体１に組み付けられている。当然ながら、他のばねおよび組み付けシステムも使用可能であり、例えば部品の数を減らすために、板ばねを本体１に一体化でき、あるいは本体１へと溶接することができる。ばね部材１０３が、電力コンポーネント６０が凹所１０１に挿入されたときに、コンポーネント６０を本体１の凹所１０１の壁１０２に押し付け、コンポーネント６０を本体１内に固定するとともに、本体１とコンポーネント６０との間に最適な接触をもたらす。
【００７１】
電力コンポーネント６０は、例えば図７および８に示したトライアックの３つのピンなど、プリント基板５０へと剛に接続される１つ以上の固定の電気コネクタピン６１を有している。さらに、電力素子は、電力コンポーネント５０の凹所１０１への固定を助けることができる随意によるキャップ６２（例えば、シリコン製である）、ならびに電力コンポーネント６０の本体をプリント基板５０から離し、ピン６１を環境から保護するコネクタピン６１の周囲の随意による非導電性のスリーブ６３によって覆われる。キャップ６２およびスリーブ６３は、電力コンポーネント６０の周囲の電気的な絶縁を提供する。
【００７２】
このようにして、ヒータが、使用時に電力コンポーネントによって生成される熱を、ヒータ本体１を介し、随意によりヒータを通って循環する液体を介して逃がすことによって、電力コンポーネント６０のためのヒートシンクとして機能する。この目的のために、ヒータは、電力コンポーネントからの熱をヒータを通る熱排出経路に沿って最適に逃がすことができる材料（特に、金属）で製作される。
【００７３】
電力コンポーネント６０は、循環する液体を適切な温度へと加熱すべく、ヒータにおいて所望の熱を発生するために抵抗手段（例えば、厚膜）へと供給される必要な電力を調節するためのスイッチまたは調節素子（例えば、上述のトライアック）であってよい。
【００７４】
図９および１０は、ディスクリートな電子コンポーネント７０のヒータ１およびプリント基板５０への固定の組み付けを示している。この電子コンポーネントは、温度センサなどのセンサ、フローメータ、熱ヒューズ、あるいは他の同様なコンポーネント（例えば、抵抗加熱手段へと通される電流についてのフィードバックをもたらすための電流計など）であってよい。例示の目的で、加熱手段へと渡される電流の制御および生成される熱の調節のための熱センサを開示する。熱センサを、例えば、ヒータの入り口、出口、または入り口と出口の間に配置することができる。ヒータを通過する液体の加熱について、より精密な制御を可能にするために、複数の熱センサを使用してもよい。
【００７５】
ヒータ本体１（その一部が、図９および１０に示されている）が、電子コンポーネント７０を収容するための凹所１１１を有している。凹所１１１は、突き出し壁１１２の間に形成され、ヒータ本体１の表面の下方へと延在している。
【００７６】
センサ７０は、コネクタソケット７１を有しており、センサ素子７２が、コネクタソケット７１を介してソケット７１の反対側の電気フラットコネクタ（図示されていない）へと結合される。センサの接続ピンが、プリント基板５０のフラットコネクタのピン５１（そのうちの１つが、図１０に示されている）に接触させられる。ピン５１が、センサ７０の該当の接続ピンに接触するように、コネクタソケット７１が機械的に接続された基板５０のプラグ部材５２を通ってソケット７１へと延在している。コネクタソケット７１が本体１の壁１１２の間に押し込まれるとき、センサ素子７２が、ヒータ本体１の凹所１１１に位置する。
【００７７】
センサ７０が温度センサである場合、センサ素子７２の電気特性が、凹所１１１の温度に依存し、この位置におけるヒータの温度を評価するために使用され、随意により間接的な評価プロセスにて付近を循環している液体の温度を評価するために使用される。
【００７８】
センサ素子７２は、例えばＮＴＣ（負の温度係数）抵抗器またはＰＴＣ（正の温度係数）抵抗器であってよい。
【００７９】
このようなセンサの構成によって、ヒータの該当の位置の温度を確実に測定することができ、迅速な反応（慣性が小さい）が可能であり、優秀かつ確実な電気接触システムがもたらされる。
【００８０】
センサ７０を、例えば熱可塑性材料で製作されるソケット７１へとあらかじめ組み付けることができ、完全に自動的なプロセスにてヒータおよびプリント基板へと自動的に組み付けることができる。センサ７０を、例えばエポキシ化合物を使用してヒータへと接着してもよい。次いで、あらかじめ組み立てられたセンサ７０を、ソケットのフラットコネクタを、センサ素子７２へと接続されるようなやり方でソケット７１の接続スロット（図示されていない）へと押し込むことによって接続することができる。次いで、プリント基板５０が、プラグ５２およびコネクタピン５１を介してソケット７０へと取り付けられる。
【００８１】
結果として、ヒータおよびプリント基板の組み立てそのものが、いかなる可撓部品も取り扱う必要がなく、したがって組み立てを、いかなる人間の介在も必要とすることなく自動的に実行することができる。さらに、センサそのものの組み立てが、低コストなコンポーネントしか必要としない。したがって、ヒータへのセンサの組み付けおよびプリント基板への接続が、大幅なコストの削減につながる。
【００８２】
変形例においては、温度センサなどの電気コンポーネントを、ヒータに厚膜技術にて直接形成することができる。これは、加熱手段が厚膜技術にもとづいている場合に、製造工程およびコストを削減するためにきわめて好都合である。
【００８３】
図１１は、ヒータをプリント基板５０へと接続し、加熱電流をヒータの抵抗加熱手段へと運び、あるいはヒータの抵抗加熱手段から運ぶ自動位置決め固定電力コネクタ８０について、図１１から図１３ｂに組み合わせられた該当の矢印によって示されるとおりのｘｙｚ座標系における斜視図である。一方では図１２ａおよび１２ｂ、ならびに他方では図１３ａおよび１３ｂが、それぞれｙ方向およびｘ方向における電力コネクタ８０の自動位置決めを概略的に示している。
【００８４】
電力コネクタ８０は、典型的には金属を主体とし、特に充分な導電性、機械的抵抗、および弾性を提供する鋼、アルミニウム、および／または銅合金を含むことができる。
【００８５】
電力コネクタ８０は、プリント基板５０への接続のための１対の平たい脚部８１の間に広がっている。各々の脚部８１が、平坦な概ね直立したばね部材８２の下部へと接続されている。直立したばね板８２の上部が、一対の斜めの仲介部分８５、８５’の間に平坦な中央水平部分８４を備えている横方向のばね部材８３によってつなぎ合わせられている。直立部材８２、ならびに横部材８３の仲介部分８４および斜めの部分８５、８５’は、１対の脚部８１の上方の略Ｍ字の構成である。さらに、横部材８３が、ヒータからの電気接続ピンを貫通させて固定するための貫通路を有するソケット８６を備えている。
【００８６】
図１２ａ、１２ｂ、１３ａ、および１３ｂ（これまでと同じ構成要素は、これまでと同じ参照符号によって指し示されている）に、電力コネクタ８０が、入り口２を有するヒータ本体１の管状の外側部材８へと電力ピン１１を介して組み付けられた状態で概略的に示されている。電力ピン１１が、管状の外側部材８の始まりの位置に直立して延在しており、管状の外側部材８を覆って広がる抵抗加熱手段（図示されていない）の接続領域へと接続されており、抵抗加熱手段の他方の接続領域は、第２の電力ピンを介して第２の電力コネクタ（図示されていない）へと接続される。電力ピン１１が、横部材８３のソケット８６の貫通路を貫いて延在し、横部材８３のソケット８６の貫通路に固定されている。
【００８７】
電力コネクタ８０の脚部８１は、例えばリベットまたは溶接８１’あるいは他の任意の適切な組み付け手段によって、プリント基板５０へと電気的に接続され、プリント基板５０に固定される。ヒータ本体１が、電力ピン１１が基板５０の貫通穴５５を介して基板５０の反対側へと基板５０を貫いて延在して、電力コネクタ８０の貫通路８６に固定されるように、プリント基板５０の下方に配置される。電力ピン１１と横部材８３との間の持続的な電気的接続を、ピン１１を貫通路８６に押し込み、あるいは溶接することによって、達成することができる。
【００８８】
電力コネクタ８０は、図１１から図１３ｂに関するｘｙｚ座標に関して、ｘ方向およびｙ方向の貫通通路８６の小さな位置ずれを許容する。異なる方向の変位が、それぞれの方向に沿った変位を許容する弾性ばね板部材８２、８３の異なる向き（特に、直交する向き）によってもたらされる。
【００８９】
一方では図１２ａおよび１２ｂ、ならびに他方では図１３ａおよび１３ｂが、電力ピン１１へと組み付けられるコネクタのソケット８６のｙ方向およびｘ方向に沿った変位をそれぞれ示している。ｘおよびｙ方向のソケット８６の変位が、直立ばね板８２の小さなたわみおよび斜めの仲介部分８５、８５’の小さなたわみによってそれぞれ実現される。
【００９０】
図１２ａおよび１３ａが、貫通穴５５のちょうど真ん中を通って延在し、ソケット８６の貫通路を通って延在している電力ピン１１を示している（すべて実質的に同じ軸に沿って延在している）。この構成において、電力ピン１１が、電力コネクタ８０に一致して位置しており、したがって電力コネクタ８０の直立ばね板８２および斜めの仲介部分８５、８５’は、いかなる変位の曲げ応力も受けていない。
【００９１】
対照的に、図１２ｂおよび１３ｂは、貫通穴５５を偏心して貫いて延在している電力ピン１１を示している。電力ピン１１に整列したソケット８６の貫通路も、貫通穴５５に対して同じく偏心している。この場合、プリント基板５０は、ヒータの電力ピン１１に完璧には整列しておらず、電力コネクタ８０が、図１３ｂに示されるとおりに直立ばね板８２をｘ方向にたわませ、あるいは図１２ｂに示されるとおりに横ばね部材８３をｙ方向にたわませることによって、ソケット８６の貫通路の位置をピン１１の位置に正確に一致するように自動的に調節する。ソケット８６の貫通路への電力ピン１１の挿入を容易にするために、ソケット８６の下部８６’は、電力ピン１１の略円錐形の上端を受け入れるように構成された略じょうご状または円錐台の形状を有している。
【００９２】
電力ピン１１の位置をとるためのソケット８６の変位は、ヒータ上の１対の電力ピン１１の相対位置に対するプリント基板５０上の対応する１対の電力コネクタ８０の相対位置の間の不一致（例えば、製造公差または異なる温度関連の膨張機構）に起因しうる。さらに、例えば図７から図１０に示したものなど、プリント基板へと剛に接続される他の電気コンポーネントおよび飲料調製装置の固定の部品（特に、ヒータ）、例えば温度センサおよび電力調節器またはスイッチの相対位置が、電力接続のレベルにおける変位を引き起こす可能性がある。
【００９３】
使用時、第１の電力コネクタ８０、第１の電力ピン１１、抵抗加熱手段（図示されていない）、第２の電力ピン（図示されていない）、第２の電力コネクタ（図示されていない）を介する電流の通路が、例えば図７および８に示されるような電力スイッチまたは調節器（例えば、トライアック）によって制御される。
【００９４】
さらに、図１２ａおよび１２ｂは、プリント基板５０上の脚部８１および斜めの部分８５、８５’の相対位置の誤差が電力コネクタ８０によってどのように対処されるのかを示している。図示のように、脚部８１および斜めの部分８５、８５’は、ｘ方向において完璧には整列しておらず、互いにわずかにずれている。しかしながら、このずれは、横部材８３が相応に弾性的にたわむことによって、プリント基板５０または電力コネクタ８０に過剰な応力を生じさせることなく、完全に補償される。同様に、脚部８１を固定するためのプリント基板５０上の２つの固定位置の間の間隔が、電力コネクタが拘束されていない状態にあるときの脚部８１の間の間隔よりも大きく、あるいは小さい場合、部材８２が相応に弾性的にたわむことで、そのような間隔の相違を、電力コネクタ８０またはプリント基板５０に過剰または有害な応力を生じさせることなく吸収することができる。
【００９５】
試験により、全幅および脚部からの高さが約１．３ｃｍ×１ｃｍであり、約３ｍｍ×０．２ｍｍまたは０．３ｍｍの断面を有する曲げ板形式の導電金属ばね部分で製作されている図１１から図１３ｂに示した種類のＭ字形の電力コネクタの場合において、１０アンペアを超える電流および約８０℃の温度において良好な電気的および機械的接触を維持しつつ、すべての方向において許容および補償できる位置ずれは、３〜８％の範囲、特に約５％、あるいは０．２５〜０．７ｍｍ、典型的には約０．４ｍｍとなりうることが示されている。
【００９６】
したがって、接続部８６について、基板５０への接続のためのベース８１に対する１つ以上の方向の小さな変位を許容するこのような電力コネクタによれば、あらかじめ組み立てられ、あるいは例えば鋳造によってあらかじめ形成された加熱素子のコネクタの小さな位置の公差を補償でき、かつ大電流および高い温度条件のもとで良好な電気接触性能を依然としてもたらすことができる。
【００９７】
したがって、ソケット８６をコネクタピン１１に自動的に位置させるこのような電力コネクタ８０によれば、特にヒータ上の抵抗加熱手段とプリント基板５０に位置する電源との間に、大電流のためのケーブルレスの正確かつ持続的な接触をもたらすことができる。可撓な電力ケーブルが存在しないことが、集積化を向上させ、装置の製造の自動化レベルを促進し、製造コストを下げるとともに、人的要因を少なくすることによって信頼性を向上させる。
【００９８】
図１４および１５は、ユーザによる復帰が可能なヒューズ装置を備えている飲料装置または液状食品装置の２つの代替的な実施形態を概略的に開示しており、これまでと同じ構成要素は、これまでと同じ参照符号によって指し示されている。
【００９９】
本発明による装置は、コンセントまたは同等の電源など、電源（図示されていない）へと接続することができる電気供給回路５７を有している。供給回路５７は、装置の制御ユニット（例えば、マイクロコントローラ）、メモリ装置、自動制御を必要とする装置の種々の部分への種々のインターフェイス（ユーザインターフェイス、ポンプ、ヒータ１、センサ６０、７０など）を搭載するプリント基板（ＰＣＢ）５０へと接続される。供給回路５７は、ユーザによる飲料装置または液状食品装置のオンおよびオフを可能にする主スイッチ２０５、２０５’を有している。
【０１００】
好都合には、主スイッチ２０５、２０５’は、組み立ての促進およびシステムの集積度の向上のためにＰＣＢ５０へと機械的に取り付けられる。
【０１０１】
さらに装置は、回路５７上のスイッチ２０５と、ヒータ１がヒータ１の故障またはヒータ１の制御ユニット５０の故障を知らせる温度限界（例えば、１２０℃〜１８０℃の範囲にあり、特に１４０℃〜１６０℃の範囲にある温度限界）を超える温度を有するときにスイッチ２０５を操作することによって回路５７を切断するように構成されたアクチュエータ２０１、２０１’とを有する、熱ヒューズ装置２００を備えている。
【０１０２】
熱ヒューズ装置２００は、ユーザによる復帰が可能である。ヒューズ装置２００による回路５７の安全な切断の後で、ユーザがスイッチ２０５を操作して、回路５７を再び接続し、ＰＣＢへの電気の供給を再び確立させることができる。したがって、熱ヒューズ装置２００が不適切にオフにされた場合や、ヒータ１が単に突発的な一度限りの過熱状態である場合に、本発明の液状食品装置または飲料装置は、一度限りの熱ヒューズが備えられている既存の飲料装置または液状食品装置と異なり、ヒューズ装置を交換すべく修理のために送り返す必要がない。
【０１０３】
ヒューズ装置２００は、ヒータが上記温度限界を超えるときにユーザスイッチを作動させて回路５７を開くために、ピン、ロッド、またはピストン２０２をユーザスイッチ（例えば、押しボタン式のスイッチ）に対して押し出すように構成されたアクチュエータ２０１、２０１’を有している。
【０１０４】
図１４に示した実施形態は、矢印２０２’の方向に沿って可動なピン２０２と、ヒータ１に取り付けられてヒータ１に熱的に連絡している熱機械コンポーネントとを備えているアクチュエータ２０１を有しているヒューズ装置２００を有している。熱機械コンポーネントは、自身の形状を記憶する形状記憶合金で作られた素子や、バイメタル素子など、或る温度レベルの通過を機械的な動作または変位へと変換するために適した任意の機構であってよい。
【０１０５】
したがって、ヒータ１が温度限界を超えるとき、アクチュエータ２０１の熱機械コンポーネントが作動し、ピン２０２をユーザスイッチ２０５に対して押し付ける。これにより、装置の電気部品が、回路５７へと接続された電源から切り離される。ヒータの温度が温度限界を下回って低下すると、熱機械コンポーネントが、通常の状態へと復帰し、ピン２０２が熱機械コンポーネントに追従し、あるいはユーザがスイッチ２０５を操作することによってピン２０２を通常の位置へと押し戻し、装置への電力の接続を再び確立させることができる。
【０１０６】
図１４に示した実施形態においては、熱ヒューズと協働するユーザスイッチ２０５が、通常の状況において飲料装置または液状食品装置をオンおよびオフするために、過熱の状況とは別個独立に操作することができる主スイッチとしても機能することができる。
【０１０７】
対照的に、図１５に示した実施形態においては、熱ヒューズと協働するユーザスイッチ２０５が、主スイッチ２０５’とは別の専用のスイッチである。
【０１０８】
ヒューズ装置２００は、ヒータ１に対して機械的に取り付けられてヒータ１に熱的に連絡している安全用の電気温度センサ２０３を備えている。さらに、組み立てを簡単にし、装置の電気コンポーネントをさらに集積化するために、温度センサ２０３は、上述したやり方と同様のやり方でＰＣＢ５０へと剛に接続されている。温度センサ２０３が、ヒータ１の温度を監視する。あまり好ましくない或る実施形態においては、このような温度センサを、他の手段によって、特に部分的または完全に可撓なやり方でＰＣＢへと接続してもよい。
【０１０９】
温度センサ２０３は、測定される温度に応じて接続回路２０４を介してアクチュエータ２０１’の電気駆動を制御する制御手段に組み合わせられる。例えば、制御手段は、温度センサ２０３へと接続された接続回路２０４上に電力スイッチ（例えば、トランジスタ）を備えている。
【０１１０】
好都合には、温度センサ２０３、温度センサ２０３に組み合わせられた電力スイッチ、ユーザスイッチ２０５、ならびにアクチュエータ２０１’も、ＰＣＢ５０に剛に取り付けられている。好ましくは、これらのコンポーネントは、ＰＣＢ５０上の飲料装置および液状食品装置の通常の制御ユニットから電気的に絶縁されたＰＣＢ５０の部位５０’に取り付けられる。したがって、実質的にすべての電子および電気部品を同じＰＣＢ５０上に有し、しかしながら２つの別々の電気回路に配置することで、コンポーネントの機械的な組み立てが容易にされるとともに、装置の安全性が高められる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２ａ−１２ｂ】
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【図１３ａ−１３ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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