JP2005199070A - コーヒーメーカー - Google Patents

Abstract

【課題】 エスプレッソコーヒーだけでなく、表面に泡が無いフィルタコーヒーに匹敵する味のコーヒーをも入れることができるコーヒーメーカーを提供する。
【解決手段】 カートリッジ２０を収容する抽出室５と、カートリッジを押し抜くための少なくとも１個の押抜き部材１３、１５と、抽出室に抽出水を供給するポンプ２とを具え、カートリッジ内に収容された粉末コーヒーを抽出するコーヒーメーカーである。入れたコーヒーの表面に泡を生ずる原因となる抽出水の加圧を避けるため、単位時間当たり、抽出室内にポンプによって送られる水の量を制限する手段４、７、２７、２８をこのコーヒーメーカーに設ける。この手段により、抽出水は加圧されないで、カートリッジに流れる。
【選択図】図１

Description

本発明はコーヒー粉末カートリッジを収容するようにした抽出室と、コーヒー粉末カートリッジを押し抜くための少なくとも１個の手段と、抽出室内に抽出水を供給するポンプとを具え、カートリッジ内に収容されたコーヒー粉末を抽出するためのコーヒーメーカーに関するものである。

この種のコーヒーメーカーは家庭内で、多く使用されており、即ち、家庭用として設計されている。全体のコーヒー豆を挽く粉砕機を有する通常のコーヒーメーカーに比較すれば、上述のコーヒーメーカーの基本的な利点は、予めパック詰めにされたコーヒー粉末カートリッジを使用し、しかもコーヒー粉末は最適に挽かれており、気密にカートリッジに保持されていることによって、品質が高いコーヒー飲料を用意する、即ちコーヒー飲料を入れることができる点にある。更に、このようなコーヒーメーカーはコーヒー粉末で汚されることが無い利点がある。

カートリッジ内に収容されたコーヒー粉末からコーヒー飲料を抽出するためには、手動で操作されるコーヒーメーカーか、又は半自動、又は全自動のコーヒーメーカーが使用されている。通常、手動のコーヒーメーカーでは、カートリッジをカートリッジホルダに挿入し、このカートリッジホルダをコーヒーメーカーに挿入する。半自動のコーヒーメーカーでは、カートリッジをカートリッジリテーナに挿入するか、又は直接、コーヒーメーカーの抽出室に挿入し、中心レバー機構によって、抽出室を手動で閉じる。しかし、全自動のコーヒーメーカーでは、カートリッジをカートリッジマガジンから取り出し、カートリッジを自動的に抽出室内に挿入する。抽出操作が行われた後、カートリッジを抽出室から取り外し、操作者の介入を要することなく、カートリッジを屑容器に廃棄する。

上述のこれ等の全ての種類のコーヒーメーカーは通常、カートリッジ内に抽出水、即ちコーヒーを入れる湯を注入するため、半径方向の出口開口を設けた中空の、いわゆる抽出スパイクを具えており、このスパイクはカートリッジの底部、及びカバーをそれぞれ押し抜くようにされている。また、手動のコーヒーメーカーも既知であり、カートリッジリテーナの出口ゲートにある複数個のエンボス部を設けている。カートリッジの反対側からカートリッジに抽出水を注入し、加圧された抽出水によって生ずる過大な液圧の作用を受けて、カートリッジがエンボス部に押圧されると、これ等のエンボス部はカートリッジのカバーを破って、開口する。次の抽出作動中、抽出水を抽出スパイクによって、カートリッジ内に注入し、その結果、抽出水は圧力を受けて、カートリッジ内に収容されたコーヒー粉末を通じて流れ、エンボス部によって生じた開口を通じて、カートリッジから流出する。
ここに、抽出水とは、コーヒーを入れるために注入する水、又は熱湯を含む液体を意味
する。

手動のコーヒーメーカーであるか、又は半自動、又は全自動のコーヒーメーカーであるかということに関係なく、表面に泡を有するコーヒー飲料を生ずるように、コーヒーメーカーはカートリッジに適合され、設計されている。通常、泡は良好なコーヒー飲料の特徴として考えられている。

入れたコーヒー飲料が耐久性のある泡、即ち長く消えない泡を表面に、確実に有するコーヒー飲料を入れるように、どんなに大きな努力を払っているとは言え、確実な国々において、これ等のコーヒーメーカーによって、フィルタコーヒーという感じの、通常のコーヒーを入れたいと言う希望が増大している。「フィルタコーヒー」の表現の代わりに、「穏和なコーヒー」の表現も使用される。

米国特許第5325765 号（特許文献１）は所定の形状、及び一端の開口を有する不透過性の挿通可能なベースを含む飲料フィルタカートリッジを開示している。自己支持性の、即ちそれ自体で支持可能な濡らすことができるフィルタ素子をこのベース内に配置している。このフィルタ素子はベースの開口にシールするように掛合しており、ベースの所定の形状と異なる一層小さい形状を有しており、フィルタ素子はベースから分岐して、ベースを２個のシールされた室に分割している。即ち、作るべき飲料の抽出物を貯蔵する第１室と、液体と抽出物との結合によって、フィルタからの飲料流出物が作られた後に、飲料を受け取るための第２空室とである。更に、このカートリッジはベースの開口にシールするように掛合する不透過性の挿通可能なカバーを具え、不透過性のカートリッジを形成している。コーヒー粉末からコーヒーを抽出するため、上、下の押抜き部材によって、カートリッジは両側を押し抜かれる。下部押抜き部材は偏心して配置されており、フィルタ素子を損傷しないように、ベースとフィルタ素子との間の第２室内に突出している。加圧される抽出水は上部押抜き部材を通じてカートリッジ内に送られる。抽出水はコーヒー粉末、及びフィルタ素子を経て通り、第２室に入る。ここから、抽出水は下部押抜き部材を通じて、飲料容器内に流れ込む。

米国特許第3537384 号（特許文献２）は特にコーヒー飲料や、茶飲料を入れるための蒸気と水とを用意する機械を開示している。この機械はポンプユニットと、次のボイラーとを具えている。コーヒー粉末を入れるための取り外し得るフィルタヘッドを設けている。フィルタヘッドの内部抵抗に関係なく、１回転当たり一定容積の水を排出するように、ポンプは設計されており、フィルタヘッド内に収容されたコーヒー粉末を通じて送るべき、所定温度の正確に所定量の湯が得られる。ポンプの流量、及び／又はボイラーの熱出力を変化させることによって、通常のコーヒー飲料、又はエスプレッソコーヒー飲料を入れることができる。これは異なる温度レベルによって、異なる好適な物質が溶解するからである。特に、コーヒー粉末に含有される苦味の風味の成分を溶解させるためには、エスプレッソコーヒー飲料を入れるのに、１１０℃の温度の蒸気を使用しなければならないことが知られている。

米国特許第4583449 号（特許文献３）は通常のコーヒーと、エスプレッソコーヒーとを選択的に入れるためのコーヒーパーコレータを開示している。このパーコレータは冷水供給口と、抽出ユニットとの間に延びる水流路を有している。この流路は圧力ポンプを含む第１分岐路と、エスプレッソコーヒーを入れる際に閉じる、又は閉じられる弁を有する第２分岐路とに分けられる。更に、このパーコレータは入れるべきコーヒーの形式の選択に応じて、弁（単数、及び複数）、及び／又はポンプを作動させる制御手段を具えている。この流路はエスプレッソコーヒー、及び通常のコーヒーを入れるのに使用される水に共通に採用される。また、この流路はポンプに隣接して、ポンプを含む第１分岐流路と、ポンプのバイパス路を形成する第２分岐流路とに分割されている。
米国特許第5325765 号 米国特許第3537384 号 米国特許第4583449 号

本発明の目的はエスプレッソコーヒー飲料だけでなく、表面に泡が無く、しかも、通常のフィルタコーヒーに匹敵する味がある通常のコーヒー飲料をも入れることができ、カートリッジ内に収容されたコーヒー粉末を抽出するコーヒーメーカーを得るにある。

この目的、及びその他の目的を達成するため、本発明はコーヒー粉末カートリッジを収容する抽出室と、コーヒー粉末カートリッジを押し抜く少なくとも１個の手段と、高温抽出水を抽出室内に送り込むポンプとを具え、抽出室内に収容されたコーヒー粉末カートリッジを通って、抽出水が基本的に加圧されないで流れる程度に、単位時間当たり、抽出室内に送られる抽出水の量を制限する手段を更に具え、カートリッジ内に収容されたコーヒー粉末を抽出するコーヒーメーカーを提供する。

抽出室内に収容されたコーヒー粉末カートリッジに、抽出水が実質的に加圧されることなく流れる程度に、単位時間当たり、抽出室内に送られる抽出水の量を制限する手段を設けることによって、コーヒー飲料の表面の泡の形成を本質的に避けることができる。抽出作用が開始される前に、カートリッジのカバー、及び底部の両方を押し抜くのが好適である。

添付図面を参照して、本発明コーヒーメーカーの実施例を更に説明する。

本発明コーヒーメーカーの必須の構成要素を図１、及び図２に線図的に示し、即ち、その構成要素は新鮮水タンク１、ポンプ２、ボイラー３、絞り弁４、抽出室５、飲料出口６、制御ユニット７、及び選択スイッチ８である。これ等の構成要素は全て、線図的に示したハウジングＧ内に取り付けられている。用意された、即ちでき上がったコーヒー飲料を受け入れるコーヒーカップ１７を飲料出口６の下に設置して図示している。挽いてあるコーヒーを収容して、抽出室５に設置すべきカートリッジを符号２０によって示す。この実施例では、カートリッジ２０の底部２２に孔２５を設け、カートリッジの底部２２の内側に設けた箔２６によって、この孔２５を覆う。このようなカートリッジはフィルタコーヒーを準備するのに、即ちフィルタコーヒーを入れるのに本来、適しているので、以後、このカートリッジをフィルタカートリッジ２０として、表示すると共に、いかなる開口も底部に無い連続底部を有する通常のカートリッジをエスプレッソカートリッジとして、表示する。

抽出室５は上部閉塞板部材１１と、下部カートリッジリテーナ１２とを具える。カートリッジリテーナ１２の内部の輪郭はフィルタカートリッジ２０の外部の輪郭に、基本的に対応している。これ等の図面においては、閉塞板部材１１とカートリッジリテーナ１２との両方を横断面図で示す。二重矢印１８によって示すように、カートリッジリテーナ１２は垂直方向に動くことができる。カートリッジリテーナを上下に動かす手段、及びカートリッジを送り込み、後退させるための（多分設けるであろう）手段は専門家の当業者にはその設計が良く知られているので図示しない。

閉塞板部材１１の下面、及びカートリッジリテーナ１２の底部との両方に押抜き部材１３、１５をそれぞれ設ける。これにより、上部の押抜き部材１３はカートリッジ２０のカバー２１を押し抜く作用を行い、下部の押抜き部材１５はカートリッジ２０の底部２２を押し抜く作用を行う。両方の押抜き部材１３、１５は閉塞板部材１１とカートリッジリテーナ１２の底部とのそれぞれ中心に設置されている。更に、それぞれ両方の押抜き部材１３、１５は円錐状先端部を具え、これ等円錐状先端部はそれぞれ多数の溝孔１４、１６を具え、それぞれこれ等の溝孔を通じて、抽出水はカートリッジ２０内に流入することができ、用意された、即ちでき上がったコーヒー飲料はカートリッジ２０の外に流出することができる。

選択スイッチ８は用意すべき、即ち入れるべきコーヒー飲料を選択するのに役立つ。「Ｅ」はエスプレッソコーヒーを表し、「Ｆ」はフィルタコーヒーを表している。選択スイッチは制御ユニット７に電気的に接続されている。制御ユニット７は導線９を介して、ポンプ２に作動可能に接続され、導線１０を介して、絞り弁４に作動可能に接続されている。ポンプ２から閉塞板部材１１まで延びる抽出水導管１９に、絞り弁４を設ける。更に、センサ２８を設け、導線１０ａによって、制御ユニット７に電気的に接続する。センサ２８はラベル、即ち表示を検出し、読み取る作用をする。ラベル、又は表示はカートリッジ２０に設けられ、カートリッジ２０の種類、及び／又は内容に関する情報を有する。このようなラベル、又は表示２７は例えば、カートリッジ２０に印刷されたバーコードから成ることができるが、他の種類の表示、例えば電子的な表示形式も可能である。センサ２８と、ラベル、即ち表示２７は相互に適合していて、センサ２８はラベル、又は表示を読み取り、それに含まれる情報を制御ユニット７に転送することができることは明らかである。このようなラベル、又は表示２８を設けた専用のカートリッジ２０を使用する場合には、センサ２８によって、カートリッジ２８の種類は自動的に認識されるので、選択スイッチ８を省略することができ、従って、例えば、ポンプ２の送出流量、絞り弁４の調整、その他のようなコーヒーメーカーの或る作動パラメータを制御ユニットが指令する。

泡が少ないコーヒー飲料、いわゆるフィルタコーヒーを入れるように指定されたカートリッジを使用する抽出操作は次のように行われる。

選択スイッチ８を手動で「Ｆ」位置に回転し、カートリッジ２０をカートリッジリテーナ１２に挿入する。次に、リテーナ１２を上方に、閉塞板部材１１の方に動かす。この上方への運動が完了すると（図２参照）、カートリッジカバー２１と、カートリッジ２０の底部２２、即ち箔２６とは共に、押抜き作用を受けて、押し抜かれる。一旦、上端位置に達すると、閉塞板部材１１は抽出室５を閉塞するだけでなく、カートリッジカバー２１を環状接触区域に沿って、カートリッジリテーナ１２の頂端面に押圧し、これにより、カートリッジ２０の上部をカートリッジ２０の底部２２に、液圧に対しシールする。抽出室５が閉じられると、直ちにポンプが作動する。単位時間当たり、抽出室５内に送られる抽出水の量はエスプレッソコーヒーの抽出操作に比較すれば、基本的に圧力を受けないで、抽出水がカートリッジ２０に流れる程度まで制限される。この流量の制限割合は予め選択され、記憶された値により、又はカートリッジ２０のラベル、又は表示２７に含まれるコードに基づいて決定される。ポンプ２の流量を減少させることにより、又は絞り弁４を調整することによって、この流量の制限を実現させることができる。交流で作動するポンプの場合、ポンプ２の流量を減少させるために、位相制御変調器、又は波束制御器を使用することができる。代案として、ポンプ２の作動周波数を変換することもできる。実際上、単位時間当たり、抽出室５に流れる抽出水の流量を減少させる唯一の方法はポンプ２の流量を減少させる手段を設けるか、又は有効流動横断面積を減少させる絞り弁４を設けることであることは明らかである。単位時間当たり、抽出室５に流れる抽出水の流量を減少させる他の手段を設けることもできることは明らかである。

いずれの場合でも、単位時間当たり、抽出室５に流れる抽出水の流量を減少させる上述の手段によって、この作用に反する圧力を生ずることなく、毎時１２リットルを越えない値まで、好適には毎時８リットルまで、流量を減らすことができる。

更に重要なことは、飲料に泡の形成の原因となる液圧の発生を防止するため、抽出作用が開示される前に、カートリッジ２０のカバー２１、及びカートリッジ２０の底部２２の両方を押し抜き、即ち、孔を明けることである。

図面から一層明らかなように、フィルタカートリッジ２０に上部フィルタ素子２３と、下部フィルタ素子２４とを設ける。このようなフィルタ素子２３、２４はフィルタカートリッジ２０に通る抽出水の一貫する流れに有利であり、カートリッジ２０内に収容されたコーヒー粉末が、押し抜かれた孔から逸出するのを防止する。カートリッジ２０の内部に向け指向する凹所をフィルタ素子２３、２４のそれぞれに設ける。この凹所が位置している区域はカートリッジ２０のそれぞれカバー２１、及び底部２２が押抜き部材１３、１５によって押し抜かれる区域であって、カートリッジのカバー２１、及び底部２２が一旦、押し抜かれると、押抜き部材１３、１５が突出している区域である。抽出室５を閉じると、カートリッジ２０の底部２２が確実に押し抜かれるよにするため、カートリッジ自身の材料に比較し、延性が低く、引張り強度が低い箔２６を設け、カートリッジリテーナ１２の底部に設置された下部押抜き部材１５の作用により、箔２６が容易に引き裂かれるようにする。

通常のエスプレッソコーヒーを入れるためには、選択スイッチ８を手動で「Ｅ」位置に回転する。この作動モードでは、抽出水は高圧下に、通常のエスプレッソカートリッジを通って流れる。この場合、「エスプレッソコーヒー」の表現はコーヒー飲料を入れるために使用される抽出水の量とは無関係に、頂部に泡の層を設けたコーヒー飲料を意味する。フィルタコーヒーを入れるためには、エスプレッソコーヒーを入れるためのカートリッジと異なるカートリッジを使用するのが好適である。カートリッジの底部の設計が異なることの他に、コーヒー粉末のブレンド、コーヒー粉末の量、及び／又はコーヒーを挽く程度も異なるものにすることができる。更に、フィルタコーヒーカートリッジの場合、フィルタ素子２３、２４の孔を一層大きくし、及び／又はその数を増大し、これ等のフィルタ素子２３、２４が、そこを流れる抽出水に対し、液圧抵抗を構成しないようにする。

上述の実施例の代案の実施例として、このコーヒーメーカーは更に他の多数の要旨を有しており、例えば、入れるべきコーヒー飲料の種類によっては、カートリッジのカバーを押し抜いた後に、カートリッジの底部を押し抜く手段を設ける。エスプレッソコーヒーを入れる場合には、カートリッジの内部に、確実な液圧が発生した後にのみ、エスプレッソカートリッジの底部を押し抜くようにする。これは、よく知られているように、この方法は泡の形成に好適なためである。

代案として、エスプレッソカートリッジの場合、第１位相において、その底部を下部押抜き部材によって、一部のみ押し抜くようにし、即ち押抜き部材１５の溝孔１６がエスプレッソカートリッジの内部にまだ連通せず、カートリッジの底部に、押抜き部材の先端が丁度、貫入する程度に押し抜くようにする。このようにして、抽出操作の第１位相中に、エスプレッソカートリッジの内部に、過大な液圧を発生させることができる。

一方、フィルタカートリッジを使用して、コーヒー飲料を抽出する場合には、泡の形成に有利なフィルタカートリッジの内部の過大な液圧を避けるため、実際の抽出操作が開始される前に、フィルタカートリッジのカバー、及び底部の両方を押し抜くようにする。

本発明コーヒーメーカーは「エスプレッソコーヒーメーカー」として知られている。このコーヒーメーカーはフィルタコーヒー飲料を入れるため、及び特にエスプレッソコーヒー飲料を入れるための両方に適している。このコーヒーメーカーはカートリッジホルダを手動でコーヒーメーカーに挿入する手動コーヒーメーカー、又は半自動コーヒーメーカー、又は全自動コーヒーメーカーとして、設けることができる。

上述の方法を実現するため、カートリッジリテーナ１２の底部に設置された下部押抜き部材１５を垂直に調整し得るようにする。共通の制御ユニット７の制御を受ける電動機、又は電磁石によって、その高さ方向の位置の調整を行うことができる。

抽出室を開いている状態の本発明コーヒーメーカーの線図である。 抽出室を閉じている状態の本発明コーヒーメーカーの線図である。

符号の説明

１ 新鮮水タンク
２ ポンプ
３ ボイラー
４ 絞り弁
５ 抽出室
６ 飲料出口
７ 制御ユニット
８ 選択スイッチ
９、１０、１０ａ 導管
１１ 上部閉塞部材
１２ 下部カートリッジリテーナ
１３、１５ 押抜き部材
１４、１６ 溝孔
１７ コーヒーカップ
１９ 抽出水導管
２０ カートリッジ
２１ カバー
２２ 底部
２３ 上部フィルタ素子
２４ 下部フィルタ素子
２５ 孔
２６ 箔
２７ ラベル、表示
２８ センサ
Ｇ ハウジング

Claims (14)

1. コーヒー粉末カートリッジを収容する抽出室と、前記コーヒー粉末カートリッジを押し抜く少なくとも１個の手段と、前記抽出室内に高温抽出水を供給するポンプとを具え、カートリッジ内に収容されたコーヒー粉末を抽出するコーヒーメーカーにおいて、前記抽出室内に収容された前記コーヒー粉末カートリッジを通って、前記抽出水が基本的に加圧されないで流れる程度に、単位時間当たり、前記抽出室内に送られる抽出水の量を制限する手段を更に具えることを特徴とするコーヒーメーカー。
2. 前記抽出水の量を制限する前記手段は単位時間当たり、前記抽出室に送られる抽出水の量を毎時、１２リットルを越えないように制限することを特徴とする請求項１によるコーヒーメーカー。
3. 前記カートリッジの底部、及び前記カートリッジのカバーを押し抜くため、少なくとも２個の押抜き部材を設け、これにより、前記ポンプによって、前記抽出水が前記カートリッジに送られる前に、前記押抜き部材によって、前記カートリッジの前記底部、及び前記カバーを押し抜く手段を設けたことを特徴とする請求項１によるコーヒーメーカー。
4. 前記抽出室はカートリッジリテーナと、閉塞板部材とを具え、前記カートリッジリテーナと、前記閉塞板部材との両方にそれぞれ押抜き部材を設け、前記コーヒーメーカーは更に、前記抽出室の開放状態から、前記抽出室の閉塞状態まで、前記カートリッジリテーナと、前記閉塞板部材とを相互に相対的に動かす手段を具え、前記抽出室を閉じると、前記抽出室内に収容された前記カートリッジをそのカバーと、その底部とにおいて、前記押抜き部材によって、押し抜くことを特徴とする請求項１、及び３のいずれか１項によるコーヒーメーカー。
5. 前記閉塞板部材、及び前記カートリッジリテーナの両方に、中心に設置された押抜き部材を設けたことを特徴とする請求項４によるコーヒーメーカー。
6. 前記閉塞板部材、又は前記カートリッジリテーナに、中心に設置された押抜き部材を設けたことを特徴とする請求項４によるコーヒーメーカー。
7. 単位時間当たり、前記抽出室内に送られる抽出水の量を制限する前記手段は前記ポンプの流量を制限する手段から成ることを特徴とする請求項１によるコーヒーメーカー。
8. 前記ポンプは交流電流によって作動するものであり、前記ポンプの流量を制限する前記手段は位相制御変調器、又は波束制御器、又は周波数変換制御器から成ることを特徴とする請求項７によるコーヒーメーカー。
9. 単位時間当たり、前記抽出室に送られる抽出水の量を制限する前記手段は導管の有効横断面流動面積を変化させるため、前記ポンプから前記抽出室まで延びる前記導管内に挿入された調整可能な絞り弁から成ることを特徴とする請求項１によるコーヒーメーカー。
10. 制御ユニットに接続された手動操作セレクタスイッチを設け、単位時間当たり、前記抽出室に送られる抽出水の量を制限するため、前記制御ユニットを前記ポンプに、及び／又は前記絞り弁に作動するように接続したことを特徴とする請求項１、及び９のいずれか１項によるコーヒーメーカー。
11. 前記抽出室を閉じると、前記カートリッジを環状座区域に沿って、前記カートリッジリテーナの端面に押圧するように、前記閉塞板部材を構成したことを特徴とする請求項４によるコーヒーメーカー。
12. 前記カートリッジに設けたラベル、又は表示を復号する少なくとも１個のセンサを更に具え、単位時間当たり、前記抽出室に送られる抽出水の量を、前記ラベル、又は前記表示の情報内容に応じて、制限するよう、前記センサを前記制御ユニットに作動するように接続したことを特徴とする請求項１、及び１０のいずれか１項によるコーヒーメーカー。
13. 前記カートリッジの底部がこの底部の内側に固着された箔によって覆われる孔を具えている請求項１によるコーヒーメーカーに使用するようにしたコーヒー粉末カートリッジ。
14. 前記カートリッジはカップ状下部を具え、前記カップ状下部の底部が前記カートリッジの前記底部を構成しており、前記抽出室を閉塞すると、押抜き部材の作用を受けて、前記箔が確実に破れて開くよう、前記カートリッジの前記底部に設けた前記孔を覆う前記箔は前記カップ状下部の材料よりも延性が低く、引張り強度が低い材料で作られていることを特徴とする請求項１３によるコーヒー粉末カートリッジ。

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