JP5308356B2 - 浸出装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉末又はポッド状の充填物（fill）から浸出を行うための装置に関するものであって、この装置は、チャンバーを含む浸出ヘッドを有する容器を備えており、チャンバーは、充填物を挿入する開口と、温水供給ノズルを設けた端壁とを有すると共に、浸出流出オリフィスを含む密閉部と嵌合し、密閉部は、チャンバーを満たす又は空にする状態、及び浸出を行う状態の夫々に対応する開位置又は閉位置の２つの位置を占めるように、チャンバーと相対的に移動自在に取り付けられており、容器はさらにノズルと連通するウォーターコンテナを備えている。

より正確には、本発明は、容器が、作動状態及び非作動状態を有する加圧手段と、制御手段とを含む本体を備えており、加圧手段は、作動状態において、ウォーターコンテナに圧力を加えるために空気を供給し、制御手段は、浸出温度にまで熱せられたある程度の体積の水を、容器から浸出チャンバーに供給する装置に関するものである。

このタイプの装置は例えば、当出願者による、２００６年２月１日付フランス特許出願０６／００９１０号に説明されるものがある。

このタイプの装置において、コーヒーの充填物から満足のできる浸出を行うことが可能であるが、浸出周期中において、任意の量の挽粉に対し、エアポンプにより供給される圧力は、初めは低圧力に始まり、最終段階において高圧力に上がるように、ゆったりと連続的なカーブを描く。この圧力を維持するためには、従って、浸出周期前及び浸出周期中においてポンプを作動させることが必要となり、このような手動装置においては無視することのできない量のエネルギーを消費することとなる。加えて、コーヒーの浸出を行う際、この連続的な圧力の増加は、コーヒー挽粉から香りを全て抽出するのに最善の方法とはいえない。開始段階において、また低圧力のため、コンテナより水が低圧力及び低流量で流れ出るために、挽粉の最上層のみが水に浸され、大部分の挽粉はただ潤うのみで、完全に膨張するには時間が足りない。その後水は、形成された複数の隙間又は経路を通り、全ての香りを充分に抽出するように挽粉に充分に浸透することなく、前記大部分の挽粉を通り抜ける。その結果、一定時間の経過後、圧力が製品によって決められた最大閾に達すると、挽粉が充分に膨らむことなく、温水は好適な経路を通って激しく流れることとなる。

米国特許出願２００６／０２３０９４６号に説明される通り、加圧手段とウォーターコンテナとの間に配置され、吸入隔離手段及び排出隔離手段を有する加圧室と、加圧手段を結合させることによる、ウォーターコンテナへの加圧に関する改良が知られている。しかし、当出願では、上述の問題を解決できない。

発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段

従って、本発明の主な目的は、具体的には加圧手段を最大限に利用し、今までにない浸出を行う方法を提案することで、この欠点を克服することである。

本発明によると、ウォーターコンテナが満杯であるとき、排出隔離手段は、加圧手段が非作動状態におかれる場合において、水で満たされたコンテナ内へと流れ込むように圧縮空気を急に膨張させ、そして浸出周期の終わりにかけて減少する圧力曲線に沿って圧力空気を流す制御手段を含んでいる。

このような手段の組み合わせ、仲介する加圧室及び水で満たされたコンテナより、吸入隔離手段が閉鎖された状態において、加圧手段によって、圧力が定められた値まで上昇し、そして加圧手段が非作動状態になることにより、制御手段によって、水で満たされたコンテナ内で圧力が急に膨張することにより、初めに水が急に排出され、挽粉の充填物を打ち付ける。このほぼ制約なしの瞬時の水の到来により、浸出の初めの数分間で挽粉の充填物全体が膨張し、その後、温水が挽粉を通り抜ける圧力の連続的な低下が穏やかになることで、香りをより引き出すことにより、加圧室無しで行う浸出と同じだけの時間で、より良い浸出を可能とすることが分かっている。この膨張現象は、大きな水の塊が、コーヒーの挽粉に浸透し、完全に湿らせるため、挽粉が互いにくっつき、挽粉のブロックのようなものが形成される、と説明できる。加圧室は、浸出周期中において、空気圧と、時間に応じて減少する曲線を描く流量とによって、コンテナから水を押し出すことを可能とする。

本発明のその他の特徴によると、吸入隔離手段は、逆止弁を有した吸入経路を備えており、排出隔離手段は、ウォーターコンテナに通じる導管と連結した排出ノズル、及びオン・オフタイプの弁によって形成される制御手段を備えている。

従って、逆止弁の閉鎖状態、加圧手段の非作動状態に対応した、吸入隔離手段の閉鎖状態において、加圧室が圧縮空気を蓄え、制御手段のみが、満杯のコンテナの水中において圧縮空気を膨張させることにより、浸出周期が開始される。

より詳細には、本発明は、人間工学的な一方向に細長い形状を有すると共に、横に延びるヘッドを備えている本体を有する装置であって、本体の一部は、浸出周期中において、コーヒーカップ上で、使用者が手だけを用いて本装置を操作することを可能とする、グリップ手段を構成する装置にも適用される。

このようなタイプの装置は、上述のフランス特許出願書中に、より詳細に説明される。

この装置は持ち運び可能なタイプであり、１つのポートが手で持てるような本体を形成する、３つのポートを備えた、非常に簡素な構造をしているが、装置の加圧手段は、装置を操作する上での重要な構成且つ、実施される技術的解決方法に起因し、高価な構成である、ということは変わっていない。

従って、本発明のもう一つの目的は、本装置を改良し、そして、使用するに当たっての高い便利性及び安全性を達成すると共に、浸出周期において水を排出するに当たって必要なエネルギー量を削減しつつ、簡素且つ低価格の加圧手段のデザインを提供することにより、当出願人の特許出願書に示されるものよりもさらに簡素なデザインの装置を提供することである。

従って、本発明のもう一つの重要な特徴によると、加圧手段は、摺動可能にピストンを収容する筒状の壁を有するチューブ形の手動エアポンプを備えており、エアポンプの一端には、ピストンロッドが通過する孔が開いており、もう一端は、チューブの壁と、チューブの壁に漏れを防ぐ様態で設けられた内壁を有する本体との間に配置される加圧室の吸入経路に連結された逆止弁によって閉じられている。

このポンプと加圧室の一体構造といった、特有の装具は、簡素で小型であり、それ故に低価格で製造可能な構造というだけでなく、本装置は、より便利に使用でき、使用者側の多大な労力を必要としないという、人間工学的長所も実現している。

さらに、この非常に清潔であり、人間工学的である構造において、ポンプ手段に関する限り、内蔵型の装置となっているため、どんな場所においても使用可能である。

本発明に係る装置の上面斜視図である。 図１に示す装置の断面図である。 図１のＩ−Ｉ破線上の縦断面図である。

本発明の特徴及び長所は、添付の図面を参照に下記に説明する非限定的な例から明らかとなる。

図１は、特に、粉末状又は、布地又は金属製の本体を有するポッド状のコーヒーの充填物から、浸出を行うための装置を示す。

図１から３より良く分かるように、装置は、コーヒーの充填物を挿入可能な開口４を設けた浸出チャンバー３を含む浸出ヘッド２を有する容器１を有しており、図面には、１回分の挽いたコーヒーを有する布地ポッド状の充填物５が示される。

チャンバー３の端壁６には、温水を供給するためのノズル７が設けられていると共に、支持グリッド９及び行った浸出を供給するための流出オリフィス７ａを含む、略ボウル形を有する密閉部８が嵌合されている。ヘッドはさらに、ノズル７と連通したウォーターコンテナ１０を含んでいる。

容器は更に、作動状態において、ウォーターコンテナに圧力をかけるために空気を供給する、作動状態または非作動状態の加圧手段１１と、浸出周期中において、浸出温度まで熱せられたある程度の質量の水を、コンテナから浸出チャンバーへ供給するための制御手段１２と、を有する本体を備えている。密閉部８は、チャンバーを満たす又は空にする状態、及び浸出を行う状態の夫々に対応した、開位置及び閉位置の２つの位置を占めるように、容器及びチャンバー３と相対的に移動するように設けられている。

小型で人間工学的な構造を実現するために、ウォーターコンテナはチャンバー３の上に配置されていると共に、コンテナの開口１７と相補的な形状を有するチャンバーの外壁と、開口が係合するように、およそベルのような形を有している。

本発明の好ましい実施の形態において、ボウルの形を有する密閉部８は、筒状リング状の縁を有していると共に、差込締結具（bayonet fastener）によって、コンテナの壁に固定された筒状の軸受け面１３上に取り外し可能に設けられている。

チャンバーの開口と密閉部との間には、コンテナの壁に形成され、リングの内側壁１６に面した溝１５に嵌合する環状ガスケット１４が、チャンバーの開口と密閉部の間を封止するように挟まれている。

加圧手段１１は、加圧手段とウォーターコンテナとの間に配置されると共に、吸入隔離手段及び排出隔離手段を有している加圧室１８（図２参照）に連結される。吸入隔離手段は、加圧手段の状態に従属する。

本発明によると、ウォーターコンテナ１０が満杯であるとき、排出隔離手段は、加圧手段が非作動状態におかれる場合において、水で満たされたコンテナ１０内へと流れ込むように、圧縮空気を急に膨張させ、そして浸出周期の終わりにかけて減少する圧力曲線に沿って圧縮空気を流す制御手段１２を含んでいる。

図２に示すように、吸入隔離手段は、逆止弁２０を含む吸入経路１９を有している。さらに一般的に言うと、例として、吸入隔離手段は、止水栓を備えているか、もしくは電気ポンプのスイッチを切ることにより、加圧手段を非作動状態にする。排出隔離手段は、空気の流れ全体を制御なしに流すか、またはその流れを防ぐ、オン・オフタイプの弁である制御手段１２を有している、ウォーターコンテナに通じる導管２２（図３に図示する）に接続される排出ノズル２１を備えている。

このような弁は、手動又は電気によって制御されてよい。

図示するように、導管２２が、ウォーターコンテナの上部に上下方向に開口しているので、下記に説明するように、安全上の目的のため、導管が外気に容易に接続できるようになっている。

本発明の好ましい実施の形態において、導管２２は、弁１２において、もしくは導管の丈の一部又は全長において、略０．３ミリメートル（mm）の直径を有しており、これにより、浸出表面上における泡の形成を促進すると共に、満杯のコンテナより、適切に水を排出するのに適した流量を得ることができる。

加圧室における圧力は、１０バールから２０バールの範囲の値まで上げられることが好ましく、濃く、味わい深く、そして魅力的なコーヒーの色合いと滑らかな泡を持つエスプレッソを実現するために、１７バール近傍が好ましい。

従って、加圧室において、まずは閉鎖状態におかれた吸入隔離手段によって、即ち非作動状態の加圧手段と逆止弁２０によって、続いて弁１２によって、選択された値での非常に高い空気圧が保たれ、圧力は、使用者の要求によってのみ、水で満たされたコンテナ内に放出される。この圧縮空気の膨張により、水がコンテナより挽粉に急に排出され、ほぼ直後に挽粉が膨張するため、理想的な香りが発生する。その後、圧力は、下り坂の曲線を描くように連続的に減少するので、特に香りの最大限の抽出による、優れた浸出を実現するように、水の流量がゆっくりとなる。

製造業者が、例えば２バールから５バールの圧力を用いた低圧力装置を製造する場合、加圧室及びオン・オフタイプの弁は同じ機能を果たすが、高圧力を用いて得られるほど良い結果を得ることはできない。

図１から明らかなように、容器１は、人間工学的且つチューブ状の一方向に細長い形状を有する本体であって、本体が、一端に横に延びるヘッド２と、加圧手段１１とを備えている、持ち運び可能な構造を有している。

本体の長手軸に関して直交且つ偏って位置するヘッドによって、本体の一部がグリップ手段を形成し、これにより、浸出周期中において、密閉部８の流出オリフィス７ａが浸出を受け取るカップに向かって下を向く場所に、ヘッドが位置することになる。グリップ手段は、ハンドルを形成するように、使用者が１つの手で握りやすい形を有している。

本発明のもう１つの特徴によると、温水供給ノズル７は、配分グリッド２３を含んでおり、配分グリッドは、これに接触する充填物の表面の吸入領域Ｓと実質的に対応する寸法、即ちほぼ同じ大きさの外面を有している。表面の吸入領域の輪郭は、グリッドによって表され、そして、挽粉を含む、紙、布、又は金属からなり一般的にポッドと呼ばれる袋、又は、挽粉がグリッドと接触する領域の一部を形成している。一般的にポッドの直径は４４ミリメートルあり、推奨される吸入領域の直径は、３５ミリメートルである。

図２に示すように、グリッド２３には、流路断面（flow section）の合計が、充填物表面の１０％から２５％、好ましくは１７％を占める流路（fluid flow section）を形成する、複数の穴２４が設けられている。

本発明のもう一つの重要な特徴によると、加圧手段１１は、チューブ２５を備えた手動エアポンプを有しており、チューブ２５は、その内部を長手方向に摺動可能なピストン２６を収容する筒状の壁と、ピストンのハンドル３０に連結したロッド２８が通過する孔を設けた一端２７とを有する。チューブの対向する端２９は、逆止弁２０によって閉鎖されていると共に、加圧室１８の吸入経路１９と接続している。ポンプは従来のタイプのものであり、一端２７に空気漏れ（air leak）が生じており、ピストン２６によって、加圧弁部が形成されている。本実施の形態において、加圧手段の非作動状態に応じ、ポンプの作動が停止する時において、加圧弁部及び逆止弁２０の両方が閉鎖されることにより、吸入隔離手段が、閉鎖状態におかれることがわかる。本実施の形態において、チャンバーは、チューブの壁と、チューブの壁に漏れを防ぐ様態で接続した内壁３１を有する本体との間に形成されている。

本体の内壁３１は、筒状であり、チューブと同軸上に配置されており、加圧室１８は、チャンバー１８の容積を調整するための、少なくとも１つの体積要素（volume element）３２を収容することが好ましい。

体積要素３２は、チューブの周りに嵌合するリングによって形成されていることが好ましい。

従って、望まれるのであれば、チャンバーの初めの容積を、１又は複数のリング３２を配置するだけで、構造から（by construction）、決められた体積にまで縮小することが可能である。図１に示す例においては、６つのこのような要素が配置されている。

さらに、本体の一端に横にヘッドが位置しているため、制御手段１２が、ヘッドと本体との、前方の交点における共通の領域に位置している（図１参照）。従って、弁１２は、本体のグリップ手段において、ヘッド２の近傍に配置されており、さらに、使用者が１つの手で装置を持つ際に、親指を用いて操作するのに適した、容器から突出した押ボタン３３を備えている。

図３に図示するように、オン・オフタイプの弁１２は、押ボタン３３に固定されたスライダ３４を含んでおり、スライダ３４は、加圧室の排出隔離手段の第１閉鎖(first closure)に対応した休止状態に始まり、膨張に対応することでコンテナに圧縮空気を供給して、浸出を開始する第１ポートと、コンテナ内において再び止められた空気圧に対応することで、コンテナが外気と接続し、浸出を停止する第２ポートと、を占めるように、２ポート式のシリンダ内において移動自在となっている。

本発明の長所の一つは、絶好の泡立つエスプレッソを得るための、使用者によって選択された、製品推奨の圧力にまで加圧室の圧力を上げることが可能である簡素な手動エアポンプの操作のための装置を提供することである。そのようなポンプを用いることで、圧力を容易に１７バール近傍にまで上げることができる。

使用者が、より容易にチャンバー１８内の圧力を選択できるよう、圧力計３６が、本体の前方領域に配置され、チャンバーに接続されている。

この特有の加圧室の構造により、小型且つ軽量な、１つの手で持つことができ、従来のハンドポンプを従来の様に用いた、便利に使用できる装置が提供される。

本発明の好ましい実施の形態において、図面に示されるとおり、ウォーターコンテナ１０は、外部より供給される水を、浸出を行うのに適した高い温度、好ましくは８０℃から１００℃の範囲に保つために、プラスチック材の断熱ジャケットを備えている。

例としてこの温水は、水道の蛇口又はケトルからのものであってよい。

異なった使用者が満足できるように、様々な範囲にける本発明の装置を提供するため、コンテナ１０は、容器に固定される接続フレーム３５に対し、ねじ（図示せず）を用いて取り外し可能に固定されているため、様々な容積のコンテナと取替えが可能となっている。これにより、常に適切な大きさの、満杯のウォーターコンテナを用意し、特に、全ての水を、確実にコーヒーの充填物に対して急に排出することが可能となる。

図面に説明される例において、コンテナ１０の体積はおよそ５０ミリリットル（ml）であり、一般的に４０ミリリットルから５０ミリリットルの範囲である従来のコーヒーカップの体積と、実質的に同じである。

フレーム３５は、確実にウォーターコンテナを適切に固定するために、機械的応力（mechanial stress）に耐えられる硬質の材料、例えば金属又はガラスファイバーの詰まったプラスチック材から成ることが好ましい。

所謂「エスプレッソ」モードでコーヒーの浸出を行う方法は、下記のステップを実行することにより実現される。
・密閉部８が開位置にある状態から、本体の一部により形成されると共に、ハンドルを形成するグリップ手段が１つの手によってのみ握られ、開口４が上を向くように、チャンバー３を逆さにするステップ；
・事前に８０℃から１００℃の範囲まで熱した水を、穴２４からグリッド２３に注ぐことにより、コンテナ１０を、装置の外部からの温水で満たすステップ；
・浸出チャンバーにコーヒーの充填物を設置するステップ；
・チャンバーを、差込締結具を係合さえて密閉部８で閉鎖及びロックするステップ；
・ハンドルを用いて装置を逆さにすることにより、下を向いた流出オリフィス７ａがコーヒーカップの上に位置するように、本体を手の中で逆さにするステップ；
・加圧室１８が、選択された圧力、例えば１７バールに達するまで、ハンドル３０を用いてハンドルポンプを操作するステップ；
・装置を持つ手の親指で押ボタン３３を押し、コンテナ内に、空気圧を急に放出するために、スライダ３４を休止位置から第１ポートへ移動させるステップ。

この方法によって、コンテナ１０を加圧することで、チャンバー内、及びコーヒー充填物へ、最大瞬間圧力で水を排出し、それにより、全ての香りが引き立った、優れた浸出が行われる。

カップが満たされるとすぐに、押ボタン３３の操作により加圧室１８が閉鎖されると共に、コンテナが外気と接続することにより、安全な機能が提供される。

本発明のその他の変形実施例は、本発明の範囲を逸脱せずに想定され、例えば、ハンドポンプは電気エアポンプ、又はガスカートリッジとも差し替えが可能であり、スライダ付きオン・オフ弁は、電磁弁と差し替えが可能である。また、本発明は、紅茶又はチョコレートの浸出を、特にポッドから行うために用いることも可能である。

Claims (13)

1. 容器を備えた装置であって、前記容器は第一に、チャンバーを有する浸出ヘッドを備え、
   前記チャンバーは、充填物を挿入するための開口と、端壁に設けられた温水供給ノズルとを有すると共に、浸出のための流出オリフィスが設けられた密閉部と、前記ノズルに連通したウォーターコンテナとに嵌合し、
   前記容器は第二に、作動状態及び非作動状態を有し、作動状態において、前記ウォーターコンテナに圧力を加えるために空気を供給する加圧手段と、浸出温度にまで熱せられたある程度の質量の水を前記コンテナから前記チャンバーへ供給するための制御手段とを有する本体を備えており、
   前記加圧手段が、前記加圧手段と前記ウォーターコンテナとの間に設けられ、且つ吸入隔離手段及び排出隔離手段を含んでいる加圧室に接続された装置において、
   前記ウォーターコンテナが満杯であるとき、前記排出隔離手段は、前記加圧手段が非作動状態におかれる場合において、前記水で満たされたコンテナ内へと流れ込むように圧縮空気を急に膨張させ、そして浸出周期の終わりにかけて減少する圧力曲線に沿って圧縮空気を流す前記制御手段を含んでいる浸出を行うための装置。
2. 前記吸入隔離手段が、逆止弁を含む吸入経路を有しており、
   前記排出隔離手段が、前記ウォーターコンテナに通じる導管に接続されている排出ノズルを有すると共に、オン・オフタイプの弁により形成された制御手段を有している請求項１に記載の装置。
3. 前記温水供給ノズルは、分配グリッドを有しており、
   前記分配グリッドは、これに接触する前記充填物の表面の吸入領域の寸法と実質的に対応するような外面を有している請求項１に記載の装置。
4. 前記グリッドに、流路を形成する断面積の合計が、前記充填物の前記表面の１０％から２５％、好ましくは１７％を占める、複数の穴が設けられている請求項３に記載の装置。
5. 前記ウォーターコンテナが、前記コンテナの開口と相補的な形状を持つ前記チャンバーの外壁と、前記開口が係合するように、ベルのような形を有する請求項３に記載の装置。
6. 前記本体が一方向に細長い形状を有すると共に、前記本体の一部がグリップ手段を形成するように前記本体の横に前記ヘッドが設けられ、
   前記加圧手段は、摺動可能にピストンを収容する円筒形の壁と、ハンドルに接続されたピストンロッドが通過するための孔の空いた端と、前記吸入隔離手段を含んだ端と、を有しているチューブを備えた手動エアポンプであって、前記加圧室は、前記チューブの前記壁と、前記チューブの壁に漏れを防ぐ様態で設けられた内壁を有する前記本体との間に配置されている請求項１に記載の装置。
7. 前記本体の内壁は、筒状形状を有していると共に、前記チューブと同軸上に配置され、前記加圧室は、前記チャンバーの容積を調節する体積要素を、少なくとも１つ収容している請求項６に記載の装置。
8. 前記体積要素は、前記チューブの周りに配置されたリングによって構成されている請求項７に記載の装置。
9. 前記本体が一方向に細長い形状を有すると共に、前記本体の一部がグリップ手段を形成するように前記本体の横に前記ヘッドが設けられ、
   前記加圧手段は、摺動可能にピストンを収容する円筒形の壁と、ハンドルに接続されたピストンロッドが通過するための孔の空いた端と、前記吸入隔離手段を含んだ端と、を有しているチューブを備えた手動エアポンプであって、前記加圧室は、前記チューブの前記壁と、前記チューブの壁に漏れを防ぐ様態で設けられた内壁を有する前記本体との間に配置されている請求項２に記載の装置。
10. 前記オン・オフタイプの弁は、前記本体の前記グリップ手段において、前記ヘッドの近傍に配置されていると共に、使用者が親指を用いて操作するのに適した、前記容器から突出した押ボタンを備えている請求項９に記載の装置。
11. 前記オン・オフタイプの弁が、押ボタンに接続される、２ポート式シリンダ内を摺動可能な移動自在のスライダを備えており、前記スライダは、前記加圧室の前記排出隔離手段の第１閉鎖に対応する休止状態に始まり、前記コンテナへの空気圧の供給及び浸出の開始に対応する第１ポートと、前記コンテナへの空気圧の供給を停止することによる浸出の停止、及び前記コンテナを外気に接続させることに対応する第２ポートを占めるように摺動可能である請求項１０に記載の装置。
12. 前記コンテナが、前記容器に固定されたフレームに取り外し可能に取り付けられることによって、異なった容積の前記コンテナを嵌合させることが可能である請求項１に記載の装置。
13. 前記制御手段を含むと共に前記排出ノズルから前記ウォーターコンテナに通じている前記導管は、全長又は一部において、略０．３ミリメートルの直径を有する請求項２に記載の装置。

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