(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-08-25
(54)【発明の名称】飲料自動販売機内の連続流電磁誘導流体ヒータ
(51)【国際特許分類】
A47J 31/54 20060101AFI20220818BHJP
A47J 31/56 20060101ALI20220818BHJP
H05B 6/10 20060101ALI20220818BHJP
【ＦＩ】
A47J31/54 100
A47J31/56
H05B6/10 311
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021575964
(86)(22)【出願日】2020-06-18
(85)【翻訳文提出日】2022-02-16
(86)【国際出願番号】 IB2020055725
(87)【国際公開番号】W WO2020255026
(87)【国際公開日】2020-12-24
(31)【優先権主張番号】102019000009381
(32)【優先日】2019-06-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521552903
【氏名又は名称】リアベンドーズ・サービシズ・エッセ・ピ・ア
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】ファビオ・ブルッツェーゼ
【テーマコード（参考）】
3K059
4B104
【Ｆターム（参考）】
3K059AA08
3K059AB23
3K059AD03
3K059AD07
3K059CD77
4B104AA11
4B104AA30
4B104BA15
4B104BA17
4B104BA18
4B104BA24
4B104DA23
4B104EA24
4B104EA25
(57)【要約】
飲料を調製するための自動販売機内の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）は、流体のための少なくとも１つのチャネル（７ａ）を内側に規定する管状体（７）であって、管状体（７）が、少なくとも１つの入口開口部（８）及び１つの出口開口部（１０）を含み、加熱されるべき流体が、使用中に、入口開口部（８）を通じてチャネル（７ａ）に送給され、加熱された流体が、使用中に、出口開口部（１０）を通じてチャネル（７ａ）から流出する、管状体（７）と；使用中に水流によって囲まれるように、少なくとも部分的にチャネル（７ａ）の内部に配置された加熱要素（１３，１３’，１３”）と；管状体（７）の外面（１２）の周りに直接接触して巻き付けられた電気的巻き線（１１）であって、電気的巻き線（１１）が、電気的に動力を与えられ、電磁誘導場を発生させ、このようにして電磁誘導場の影響によって加熱要素（１３，１３’，１３”）を加熱することができる、電気的巻き線（１１）と；を備えている。連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）は、上流流体バッフル（２５）をさらに備え、上流流体バッフル（２５）が、入口開口部（８）から出口開口部（１０）への流体の流れの方向に対して流体的に入口開口部（８）の下流かつ流体的に加熱要素（１３，１３’，１３”）の上流の位置においてチャネル（７ａ）内に収納され、入口開口部（８）と加熱要素（１３，１３’，１３”）との間において前記流体への流体力学的抗力を減少させるような形状とされている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
飲料を調製するための自動販売機内の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）であって、－ 流体のための少なくとも１つのチャネル（７ａ）を内側に規定する少なくとも１つの管状体（７）であって、前記管状体（７）が、少なくとも１つの入口開口部（８）及び１つの出口開口部（１０）を含み、加熱されるべき前記流体が、使用中に、前記入口開口部（８）を通じて前記チャネル（７ａ）に送給され、加熱された前記流体が、使用中に、前記出口開口部（１０）を通じて前記チャネル（７ａ）から流出する、管状体（７）と；
－ 使用中に前記流体によって囲まれるように、少なくとも部分的に前記チャネル（７ａ）の内部に配置された加熱要素（１３，１３’，１３”）と；
－ 前記管状体（７）の外面（１２）の周りに直接接触して巻き付けられた電気的巻き線（１１）であって、前記電気的巻き線（１１）が、電気的に動力を与えられ、電磁誘導場を発生させ、このようにして前記電磁誘導場の影響に起因して前記加熱要素（１３，１３’，１３”）を加熱することができる、電気的巻き線（１１）と；
を備え、
前記連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）が、上流流体バッフル（２５）をさらに備え、前記上流流体バッフル（２５）が、前記入口開口部（８）から前記出口開口部（１０）への前記流体の方向に対して流体的に前記入口開口部（８）の下流かつ流体的に前記加熱要素（１３，１３’，１３”）の上流の位置において前記チャネル（７ａ）内に収納され、前記入口開口部（８）と前記加熱要素（１３，１３’，１３”）との間において前記流体への流体力学的抗力を減少させるような形状とされていることを特徴とする連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項2】
前記上流流体バッフル（２５）が、前記加熱要素（１３，１３’，１３”）に連結されているか、又は前記加熱要素（１３，１３’，１３”）の一体的パーツを形成していることを特徴とする請求項１に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項3】
前記上流流体バッフル（２５）が、前記加熱要素（１３，１３’，１３”）における前記入口開口部（８）に配置された第１端部分に取り付けられているか、又は前記第１端部分によって規定されていることを特徴とする請求項２に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項4】
前記管状体（７）が、前記チャネル（７ａ）の第１成形セクション（２７）を内側に規定する第１成形部分（１４）を備え、前記第１成形セクション（２７）が、流体的に前記入口開口部（８）の下流かつ流体的に前記加熱要素（１３，１３’，１３”）の上流に配置され、前記上流流体バッフル（２５）に面し、前記第１成形セクション（２７）が、少なくとも部分的に前記上流流体バッフル（２５）の外面（２５ａ）に従う外形を有することを特徴とする請求項３に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項5】
前記管状体（７）が、送給チャネル（２９）をさらに備え、前記送給チャネル（２９）が、前記第１成形セクション（２７）を前記チャネル（７ａ）における前記第１成形セクション（２７）の下流の残りのセクションに流体接続するために流体的に前記上流流体バッフル（２５）の下流に配置され、前記加熱要素（１３，１３’，１３”）の周りで前記流体を分散しやすくすることを特徴とする請求項４に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項6】
前記連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）が、下流流体バッフル（２６）をさらに備え、前記下流流体バッフル（２６）が、前記入口開口部（８）から前記出口開口部（１０）への前記流体の方向に対して流体的に前記加熱要素（１３，１３’，１３”）の下流かつ流体的に前記出口開口部（１０）の上流の位置において前記チャネル（７ａ）内に収納され、前記加熱要素（１３，１３’，１３”）と前記出口開口部（１０）との間において前記流体への流体力学的抗力を減少させるような形状とされていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項7】
前記下流流体バッフル（２６）が、前記加熱要素（１３，１３’，１３”）に連結されているか、又は前記加熱要素（１３，１３’，１３”）の一体的パーツを形成していることを特徴とする請求項６に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項8】
前記下流流体バッフル（２６）が、前記加熱要素（１３，１３’，１３”）における前記第１端部分の反対側で前記出口開口部（１０）に配置された第２端部分に取り付けられているか、又は前記第２端部分によって規定されていることを特徴とする請求項７に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項9】
前記管状体（７）が、前記チャネル（７ａ）の第２成形セクション（２８）を内側に規定する第２成形部分（１５）を備え、前記第２成形セクション（２８）が、流体的に前記加熱要素（１３，１３’，１３”）の下流かつ流体的に前記出口開口部（１０）の上流に配置され、前記下流流体バッフル（２６）に面し、前記第２成形セクション（２８）が、少なくとも部分的に前記下流流体バッフル（２６）の外面（２６ａ）に従う外形を有することを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項10】
前記管状体（７）が、長手方向軸（Ａ）を有し、前記入口開口部（８）、前記出口開口部（１０）、前記上流流体バッフル（２５）及び前記下流流体バッフル（２６）が、前記長手方向軸（Ａ）と同軸で配置されていることを特徴とする請求項１を引用する請求項６に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項11】
前記上流流体バッフル（２５）及び前記下流流体バッフル（２６）が、略ドーム形状を有することを特徴とする請求項１を引用する請求項６に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項12】
前記加熱要素（１３，１３’，１３”）が、－ 特に略円形状の断面を有するバー要素と；
－ 特に対応する略円形状の断面を有する複数のバー要素と；
－ 複数の薄い壁シートと；
の形態のうちの１つから選択されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項13】
－ 請求項１から１２のいずれか一項に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）と；－ 前記連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）に流体を供給するために前記連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）に流体接続された流体供給回路（３）と；
－ 前記電気的巻き線（１１）に電気的に動力を与えるために前記電気的巻き線（１１）に電気的に接続された電力供給回路（６）と；
を備えていることを特徴とする飲料を調製するための自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連特許出願の相互参照
本特許出願は、２０１９年６月１８日付けで出願されたイタリア特許出願第１０２０１９０００００９３８１号からの優先権を主張するものであり、この出願の開示全体は、参照することによって本明細書に組み込まれる。
本特許出願は、２０１９年６月１８日付けで出願されたイタリア特許出願第１０２０１９０００００９３８１号からの優先権を主張するものであり、この出願の開示全体は、参照することによって本明細書に組み込まれる。
【0002】
技術分野
本発明は、全体として、飲料を調製するための自動販売機の分野に関し、特に、無水材料からホット飲料、例えばコーヒー、茶、ホットチョコレート又は同様のものを調製するために、飲料を調製するための自動販売機において流体、特に水、牛乳、空気又は同様のものを加熱するための連続流電磁誘導流体ヒータに関する。
本発明は、全体として、飲料を調製するための自動販売機の分野に関し、特に、無水材料からホット飲料、例えばコーヒー、茶、ホットチョコレート又は同様のものを調製するために、飲料を調製するための自動販売機において流体、特に水、牛乳、空気又は同様のものを加熱するための連続流電磁誘導流体ヒータに関する。
【背景技術】
【0003】
無水材料から飲料、特にホット飲料、例えばコーヒー、茶、ホットチョコレート又は同様のものを調製するための自動販売機が公知である。
【0004】
このような自動販売機には、水を加熱するように構成された１つ以上のヒータ、例えばボイラ又はケトルが設けられている。公知のヒータは、一般的に、抵抗材料から作られた加熱要素であって、機械のタンク又は容器の内部に保持された水を加熱しやすい、加熱要素を備えている。
【0005】
より具体的に、加熱要素は、容器内に保持された水の中で恒久的に沈められ、電位差が加熱要素の端部に加えられる。従って、電流が、加熱要素内に発生させられ、加熱要素は、ジュール効果によって、熱の形態のエネルギーを放散し、従って、伝導によって水を加熱する。
【0006】
従って、飲料の迅速な分配を保証するために、容器内に保持された水を所望の温度に維持することが必要である。
【0007】
その結果、機械が、長期間作動していないままであると、相当な量のエネルギーが、容器の内部の水を所望の温度に（通常、８５℃よりも高い）維持するために消費される。
【0008】
さらに、上述したヒータは、アキュムレータタイプからなり、すなわち、所定の量の水が容器内に保持されかつ水が所望の温度に加熱及び維持されるタイプからなり、ある量の温水の分配が、対応する飲料を調製するために要求される場合、容器から引き出された温水は、常温の水で補充される。従って、容器内の水は、次の分配が所望の温度で生じることを保証するために、加熱され、再び所望の温度まで高められる必要がある。
【0009】
容器内の水が、加熱され、再び所望の温度まで高められる必要がある場合、従って、待機期間が、水を再加熱するために必要であり、再加熱の継続は、１回以上の過去の分配中に分配された温水の量に依存する。
【0010】
温度に加えて、満たされるべき重要な仕様は、分配される温水の流量であり、この流量は、とりわけ、調製されるべき飲料のタイプに依存し、例えば、飲料が可溶性物質により生成される場合、温水の相当な流量（少なくとも１０ｃｃ／ｓ）が必要とされる。分配される温水の高い流量により、容器内に保持された水の温度が急速に低下し、次の分配のための長い待機期間をもたらすか、又は可溶性物質が形成することができる得られた飲料がかたまることをもたらす。
【0011】
特許文献１及び２は、飲料を調製するために自動販売機内で水を加熱するための連続流水ヒータの２つの例を説明している。
【0012】
飲料を調製するために自動販売機内で水を加熱することに関連する上記で説明される問題は、熱慣性から生じ、所定の質量の水が、熱慣性により温まる。
【0013】
これらの技術的な欠点を軽減するために、水を加熱するために電磁誘導現象を利用する解決法が公知である。
【0014】
特に、導電性材料から作られたダクト内で寄生電流を発生するために電磁誘導を利用する連続流水ヒータが、公知であり、加熱されるべき水は、ダクトの内部を流れる。寄生電流は、ジュール効果によって、熱の形態のエネルギーを放散し、従って、ダクト、結果としてダクトと接触して流れる水を加熱する。
【0015】
電磁誘導ヒータは、水の急速な加熱を可能にするので、特に有利であることが公知である。
【0016】
本出願人の特許文献３は、金属ダクトを備えるヒータを説明しており、ダクトは、らせんの形態で巻かれ、電気的絶縁材料から作られたスプールのキャビティ内に収納され、スプールには、電磁誘導の巻き線が巻き付けられる。
【0017】
巻き線には、電磁誘導によって寄生電流を発生させる交流電流が供給され、寄生電流は、ジュール効果によって、らせん金属ダクト、従ってらせん金属ダクトの内部を流れる水を加熱する。
【0018】
スプールは、機械の支持構造に取り付けられるが、金属ダクトは、スプールとの機械的取付部を有しておらず、シンプルな押し込み嵌めにより接続された液圧回路によってシンプルに支持されている。
【0019】
より具体的に、金属ダクト及びスプールは、自由空間（空隙）によって径方向に分離される。
【0020】
このように、ヒータのメンテナンス、特に、金属ダクトの交換は、より容易であり、より経済的であり、シンプルにされている。
【0021】
上記で説明したタイプのヒータは、無水材料から飲料を調製するために自動販売機内で水を加熱するための機能的に実現性のある解決法を表しているが、出願人は、公知のヒータが、特にヒータの全体的な流体力学的効率に関してさらなる改良が可能であることを確認する機会を得た。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0022】
【特許文献1】中国特許出願公開第１０７６４７７８５号明細書
【特許文献2】国際公開第２０１６／０１６２２５号パンフレット
【特許文献3】欧州特許出願公開第２８６８２４２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0023】
本発明の課題は、非常に信頼性がありかつコストが制限されている連続流電磁誘導流体ヒータであって、公知のヒータに関連して上記で規定された要件を満たすことを可能にする、連続流電磁誘導流体ヒータを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【0024】
本発明によれば、この課題は、添付の特許請求の範囲で規定された、連続流電磁誘導流体ヒータと、当該連続流電磁誘導流体ヒータを備える、ホット飲料を調製するための自動販売機と、によって達成される。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】明確にするためにパーツが取り除かれた、本発明の好ましい第１実施形態に従って実現されたヒータを備える供給及び加熱組立体の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
本発明は、飲料を調製するために自動販売機内で利用される他のタイプの流体、特に液体牛乳又は液体牛乳を乳化させるために使用される空気又は水以外の流体を加熱するためにも使用され得るので、結果としていかなる普遍性も放棄することなく、本発明が、水の加熱を参照して以下で説明される。
【0027】
図１から図３を参照すると、無水材料から、飲料（図示せず）、特にホット飲料、例えばコーヒー、茶、ホットチョコレート又は同様のものを調製するために自動販売機内で流体、特に水を加熱するように構成された連続流電磁誘導流体ヒータが、全体として符号１によって示されている。
【0028】
特に、ヒータ１は、上述した機械の供給及び加熱組立体２の一部であり、供給及び加熱組立体２は、
－ 水、好ましくは常温での水を収容する容器４が設けられ、かつチューブ５により容器４から加熱デバイス１に向かって水の流れを運ぶように構成された（図１に概略的に示された）液圧供給回路３と；
－ （図１に概略的に示された）電気回路６と；
を備え、電気回路６の機能は、以下で明らかにされる。
－ 水、好ましくは常温での水を収容する容器４が設けられ、かつチューブ５により容器４から加熱デバイス１に向かって水の流れを運ぶように構成された（図１に概略的に示された）液圧供給回路３と；
－ （図１に概略的に示された）電気回路６と；
を備え、電気回路６の機能は、以下で明らかにされる。
【0029】
詳細には、ヒータ１は、電気回路６に接続され、液圧回路３と流体接続されている。
【0030】
図２に示されるように、ヒータ１は、水のための流路７ａを内側に規定する管状体７を備えている。従って、管状体７は、中空であり、長手方向軸Ａを有し、入口開口部８及び出口開口部１０を備え、使用中に、液圧回路３によって運ばれた加熱されるべき水が、入口開口部８を通ってチャネル７ａに送給され、使用中に、加熱された水が、出口開口部１０を通ってチャネル７ａから流出する。
【0031】
この好ましくかつ非限定的な実施形態によれば、管状体７は、略直線的であるとともに、チャネル７ａは、軸Ａと同軸で得られ、略円形の断面を有する。
【0032】
図示されない代替的な実施形態によれば、管状体７及び／又はチャネル７ａは、例えば１つ以上の湾曲セクションを含む非直線的な形態を有してもよく、さらに、チャネル７ａは、非円形（例えば楕円、長円、正方形、長方形、多角形など）の断面を有してもよい。
【0033】
管状体７は、詳細には説明されない公知な方式で、機械の内側支持構造（図示せず）に取り付けられる。
【0034】
特に、ヒータ１は、第１成形上端部分１４及び第２成形下端部分１５を備え、第１成形上端部分１４及び第２成形下端部分１５は、管状体７の軸方向の両側に配置され、管状体７に固定され、機械の内側支持構造に連結される（特に、取り付けられる）ように構成されている。
【0035】
より具体的に、成形部分１４及び成形部分１５は、軸Ａと同軸で配置され、略ドーム形状を有し、管状体７のそれぞれの軸方向閉鎖要素を規定する。
【0036】
一実施形態では、成形部分１４及び成形部分１５は、取り外し可能な方式で、例えばねじ山連結により管状体７に連結される。
【0037】
図１及び図２に示されるように、入口開口部８及び出口開口部１０は、成形部分１４及び成形部分１５それぞれから軸方向に延在するそれぞれの中空突起によって規定される。特に、これらの突起、従って入口開口部８及び出口開口部１０は、軸Ａと同軸で配置される。
【0038】
詳細には、成形部分１４の軸方向突起は、入口開口部８をチャネル７ａに流体接続する通路１７を内側に規定し、従って、水がチャネル７ａに流入することを可能にする。
【0039】
同様に、成形部分１５の軸方向突起は、チャネル７ａを出口開口部１０に流体接続する通路１８を内側に規定し、従って、水が管状体７から流出することを可能にする。
【0040】
上述したことを考慮して、入口開口部８及び出口開口部１０は、管状体７のそれぞれ反対側の軸方向端部に配置されている。
【0041】
示される例では、出口開口部１０は、出口チューブ１６（図１）に流体接続されている。この出口チューブ１６は、加熱された水を加熱デバイス１から飲料生成チャンバ（図示せず）に導くように構成され、飲料生成チャンバでは、加熱された水が、通常では事前に穿孔されたカプセル内に収容された無水材料を囲む。従って、得られた飲料は、その後、生成チャンバからディスペンサ（同様に図示せず）へ運ばれ、ディスペンサにより、飲料が機械から排出される。
【0042】
ヒータ１は、管状体７の外面１２上に直接接触して巻き付けられた複数の同心らせん１１ａによって規定された巻き線１１をさらに備えている。
【0043】
詳細には、巻き線１１には、所定の周波数で交流電流が供給されるように構成され、巻き線１１は、このようにして、電磁誘導場を発生させるように構成されている。
【0044】
より詳細には、電気回路６は、使用中に、巻き線１１のそれぞれの端部１１ｂに交流電圧を印加し、従って、上述した交流電流及び上述した電磁誘導場を発生させる。
【0045】
好ましくは、管状体７は、磁化率が０である材料から作られる。
【0046】
このようにして、管状体７は、最小の程度又は本質的に全くない程度で巻き線１１によって発生された電磁誘導場と相互作用し、従って、電磁誘導場の妨害を防止する。
【0047】
ヒータ１は、加熱要素１３をさらに備え、加熱要素１３は、使用中にチャネル７ａの内部を流れる水の流れによって囲まれるように前記チャネル７ａの内部に配置され、使用中に、巻き線１１によって発生された電磁誘導場により作動させられ得る。
【0048】
具体的に、巻き線１１に交流電流を供給することによって、交流電磁誘導場が発生させられ、交流電磁誘導場の力線は、チャネルの内部でぶつかり、特に、加熱要素１３を通過する。ファラデーの法則によれば、結果として生じる電磁誘導場の磁束の変化は、加熱要素１３の内部に寄生電流を発生させ、寄生電流が、ジュール効果によって加熱要素１３を加熱する。
【0049】
加熱要素１３は、好都合には、強磁性材料から作られる。このようにして、電磁誘導場の線は、ともに加熱要素１３の内部で近くなり、これにより、寄生電流の発生を最適化し、電磁誘導場の線は、管状体７の内部で放散されない。
【0050】
使用中に、チャネル７ａの内部を流れる水は、加熱要素１３を囲み、従って伝導による伝熱により加熱される。
【0051】
図２に示されるように、加熱要素１３は、間隙２０により管状体７から、より正確にはチャネル７ａの直線セクション１９から径方向に間隔をあけられ、水流は、使用中に間隙２０の内部を流れる。
【0052】
具体的に、加熱要素１３は、チャネル７ａの直線セクション１９と接触することさえなく、実質的に成形部分１４から成形部分１５まで、チャネル７ａの内部で軸方向に延在する。より具体的に、加熱要素１３は、複数の接続部分２３（図３）により管状体７に連結されている。
【0053】
この好ましくかつ非限定的な実施形態によれば、加熱要素１３は、略円形の断面を有し、軸Ａと同軸でチャネル７ａの内部に収納されている。
【0054】
従って、間隙２０は、略環状の断面を有する。
【0055】
図示されない代替的な実施形態によれば、加熱要素１３は、非円形、例えば楕円、長円、正方形、長方形、多角形などの断面を有してもよい。
【0056】
【0057】
図１に示されるように、供給及び加熱組立体２は、出口開口部１０において水の温度を測定するように構成された温度センサ２１をさらに備えている。
【0058】
特に、センサ２１は、少なくとも部分的に成形部分１５の通路１８の内部に配置され、従って、許容可能な近似度で出口開口部１０での水の温度を測定するように構成されている。
【0059】
組立体２は、センサ２１によって測定された温度値を得るように構成された論理ユニット２２をさらに備えている。
【0060】
論理ユニット２２は、電気回路６の作動及び作動解除を制御するようにも構成され、また電気回路６によって巻き線１１に印加される交流電圧の発信周波数も制御するように構成されている。
【0061】
使用中に、論理ユニット２２は、センサ２１によって測定された流出水の温度値に基づいて、発信周波数、従って電気回路６による電力出力を調節する。実際には、より高い温度は、加熱要素１３によってジュール効果に起因してより大きい熱が生成される結果として、より大きい電力に対応することが公知である。
【0062】
このようにして、論理ユニット２２は、流出水の温度の変化を制御する。
【0063】
さらに、ヒータ１には、有利には、チャネル７ａの内部に収納された水の流れを偏向するためのバッフル手段２４が設けられ、バッフル手段２４は、
－ 加熱要素１３に連結され、特に加熱要素１３における入口開口部８に位置決めされた第１端部分に取り付けられた上流バッフル又は分散要素２５であって、流体的に入口開口部８及び対応する通路１７の下流かつ流体的に加熱要素１３の上流の位置に配置されている、上流バッフル又は分散要素２５と；
－ 加熱要素１３に連結され、特に加熱要素１３における第１端部分の反対側で出口開口部１０に位置決めされた第２端部分に取り付けられた下流バッフル又は分散要素２６であって、流体的に加熱要素１３の下流かつ流体的に出口開口部１０及び対応する通路１８の上流の位置に配置されている、下流バッフル又は分散要素２６と；
を備えている。
－ 加熱要素１３に連結され、特に加熱要素１３における入口開口部８に位置決めされた第１端部分に取り付けられた上流バッフル又は分散要素２５であって、流体的に入口開口部８及び対応する通路１７の下流かつ流体的に加熱要素１３の上流の位置に配置されている、上流バッフル又は分散要素２５と；
－ 加熱要素１３に連結され、特に加熱要素１３における第１端部分の反対側で出口開口部１０に位置決めされた第２端部分に取り付けられた下流バッフル又は分散要素２６であって、流体的に加熱要素１３の下流かつ流体的に出口開口部１０及び対応する通路１８の上流の位置に配置されている、下流バッフル又は分散要素２６と；
を備えている。
【0064】
特に、チューブ５から運ばれかつ使用中に開口部８を介してチャネル７ａに流入する加熱されるべき水の流れは、加熱要素１３と接触する前に上流バッフル２５と接触する。
【0065】
続いて、加熱された水の流れは、出口開口部１０を介してチャネル７ａを出る前に下流バッフル２６と接触する。
【0066】
このようにして、加熱要素にバッフルが設けられない場合と比較して流体力学的抗力が小さい。同時に、トータルの圧力降下が減少する。
【0067】
好都合なことに、上流バッフル２５及び下流バッフル２６は、略ドーム形状を有し、チャネル７ａの内部での水流の荒くかつ急激な偏向を回避し、水流のより穏やかな偏向を容易にする。
【0068】
上流バッフル２５及び下流バッフル２６は、好都合には、軸Ａ、従って入口開口部８及び出口開口部１０と同軸で配置される。このようにして、水流は、チャネル７ａの直線セクション１９に向かって可能な限り一様に偏向させられる。
【0069】
図２に示されるように、成形部分１４は、チャネル７ａの成形セクション２７を内側に規定し、成形セクション２７は、流体的に入口開口部８、特に通路１７の下流かつ流体的に加熱要素１３、特に直線セクション１９の上流に配置されている。
【0070】
具体的に、成形セクション２７は、少なくとも部分的に上流バッフル２５、特に上流バッフル２５の外面２５ａに面し、少なくとも部分的に当該外面２５ａに従う（又は再トレースする）外形を有する。
【0071】
このようにして、使用中にチャネル７ａの成形セクション２７の内部を流れる水の流れは、湾曲しかつ穏やかな軌道、すなわち急激な偏向及び鋭利な曲線のない軌道に従う。これは、チャネル７ａ内での圧力損失のさらなる制限に寄与する。
【0072】
同じ方式で、成形部分１５は、チャネル７ａの成形セクション２８を内側に規定し、成形セクション２８は、流体的に加熱要素１３、特に直線セクション１９の下流かつ流体的に出口開口部１０、特に通路１８の上流に配置されている。
【0073】
具体的に、成形セクション２８は、少なくとも部分的に下流バッフル２６、特に下流バッフル２６の外面２６ａに面し、少なくとも部分的に当該外面２６ａに従う（又は再トレースする）外形を有する。このようにして、使用中にチャネル７ａの成形セクション２８の内部を流れる水の流れは、湾曲しかつ穏やかな軌道、すなわち急激な偏向及び鋭利な曲線のない軌道に従う。これは、チャネル７ａ内での圧力降下のさらなる制限に寄与する。
【0074】
さらに、特に図２及び図３に示されるように、管状体７は、第１送給チャネル２９、具体的な例では４つの送給チャネル２９を備え、送給チャネル２９は、流体的に上流バッフル２５の下流に配置され、成形セクション２７を直線セクション１９に流体接続し、加熱要素１３の周りに一様に水流を分散するように構成されている。このようにして、水が流れなくなるエリアの発生を防止し、従って水の加熱の不均一性を回避することによって、水流の一様性を達成することが可能である。
【0075】
この好ましくかつ非限定的な第２実施形態によれば、送給チャネル２９は、軸Ａに対して軸対称に分散させられ、すなわち、当該軸Ａの周りで角度方向に等間隔にある。
【0076】
管状体７は、第２送給チャネル３０、具体的な例では４つの送給チャネル３０をさらに備え、送給チャネル３０は、流体的に下流バッフル２６の上流に配置され、直線セクション１９を成形セクション２８に流体接続し、下流バッフル２６の周りで水の流れを一様に導く、すなわち一様に分散させやすくする。
【0077】
この最後の方策は、加熱デバイス１内で、全体的な流体力学的抗力のさらなる減少に寄与する。
【0078】
本発明によるヒータ１の動作が、特に常温での水が容器４の内部にある初期状態を参照して、以下で説明される。
【0079】
この状態では、ユーザが、飲料の分配を指示すると、論理ユニット２２は、（図１に概略的に示される）公知のタイプのバルブ及びポンプのシステムにより、水の流れが入口開口部８及び通路１７を通って管状体７の内部で加熱されることを可能にする。
【0080】
同時に、論理ユニット２２は、巻き線１１の端部１１ｂに所定の周波数で交流電圧を印加する電気回路６の作動を制御し、従って、交流電流を発生させ、交流電流は、続いて上述した電磁誘導場を発生させる。
【0081】
上述したように、この場は、加熱要素１３の加熱を引き起こし、加熱要素１３は、チャネル７ａの内部を流れかつ前記加熱要素１３を囲む水を加熱する。
【0082】
加熱された水が通路１８を通って流れるとき、センサ２１は、水の温度を測定し、測定された値を論理ユニット２２に送信する。このようにして、測定された温度の閉ループ制御が達成される。
【0083】
加熱された水は、その後、チューブ１６により、選択された飲料を生成するためのチャンバへ運ばれる。
【0084】
【0085】
ヒータ１’は、構造及び動作がヒータ１と同様であるので、ヒータ１に対する構造的及び機能的差異のみが、以下で説明される。
【0086】
同じ参照符号は、同様の又は等しいパーツ及び／又は特徴を示すために使用される。
【0087】
特に、ヒータ１’は、ヒータ１’には、加熱要素１３’であって、複数のバー要素を備え、特に複数のバー要素によって構築された、加熱要素１３’が設けられている点で、ヒータ１と異なる。
【0088】
より正確には、加熱要素１３’は、加熱デバイス１の加熱要素１３を形成する単一のバー要素の直径よりも小さい直径を有するバー要素の束によって構築されている。
【0089】
詳細には、加熱要素１３’のバー要素のそれぞれは、チャネル７ａの内部で成形部分１４から成形部分１５へ軸方向に延在している。
【0090】
より詳細には、バー要素は、前記バー要素のそれぞれ反対側の軸方向端部分において当該成形部分１４，１５に固定されている。
【0091】
使用中に、チャネル７ａの内部を流れる水の流れは、バー要素のそれぞれを囲み、バー要素の間のチャネル７ａの隙間に入る。伝熱は、加熱要素１３’のトータルの伝熱表面が加熱要素１３のトータルの伝熱表面よりも大きくなるので、結果として改善される。
【0092】
【0093】
ヒータ１”は、構造及び動作がヒータ１と同様であるので、ヒータ１に対する構造的及び機能的差異のみが、以下で説明される。
【0094】
同じ参照符号は、同様の又は等しいパーツ及び／又は特徴を示すために使用される。
【0095】
特に、ヒータ１”は、ヒータ１”には、加熱要素１３”であって、複数の薄い壁シートを備え、特に複数の薄い壁シートによって構築された、加熱要素１３”が設けられている点で、ヒータ１と異なる。
【0096】
具体的に、加熱要素１３”のシートのそれぞれは、チャネル７ａの内部で成形部分１４から成形部分１５へ軸方向に延在している。
【0097】
より具体的に、シートは、前記シートのそれぞれ反対側の軸方向端部分で、これら成形部分１４，１５に固定されている。
【0098】
使用中に、チャネル７ａの内部を流れる水の流れは、薄い壁シートのそれぞれを囲み、シートの各ペアの間に画定された隙間に入る。伝熱は、加熱要素１３”のトータルの伝熱表面が加熱要素１３’のトータルの伝熱表面よりもさらに大きくなるので、結果として改善される。
【0099】
本発明に従って実現されたヒータ１，１’，１”の特徴の試験から、これらヒータによって達成可能にされる利点が明らかになる。
【0100】
特に、上流バッフル２５及び下流バッフル２６の存在の結果として、ヒータ１，１’，１”の全体的な流体力学的抗力は、これらヒータにバッフル要素が設けられない場合と比較して減少される。同時に、トータルの圧力降下も減少する。
【0101】
さらに、上流バッフル２５及び下流バッフル２６並びに成形セクション２７，２８の特別な形態の結果として、水流の均質かつ一様な加熱を達成することが可能である。
【0102】
説明されかつ図示されたヒータ１，１’，１”は、結果として特許請求の範囲によって規定された保護範囲を逸脱することなく修正及び変更され得ることは明らかである。
【0103】
特に、上流バッフル２５及び下流バッフル２６は、加熱要素１３，１３’，１３”の一体的パーツであってもよく、従って、それぞれ加熱要素１３，１３’，１３”の第１端部分及び第２端部分によって形成されてもよい。
【符号の説明】
【0104】
１，１’，１” 連続流電磁誘導流体ヒータ、３ 流体供給回路、６ 電力供給回路、７ 管状体、７ａ チャネル、８ 入口開口部、１０ 出口開口部、１１ 電気的巻き線、１２ 外面、１３，１３’，１３” 加熱要素、１４ 第１成形部分、１５ 第２成形部分、２５ 上流流体バッフル、２５ａ 外面、２６ 下流流体バッフル、２６ａ 外面、２７ 第１成形セクション、２８ 第２成形セクション、２９ 送給チャネル、Ａ 長手方向軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】2022-02-18
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
飲料自動販売機のための連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）であって、－ 流体のための少なくとも１つのチャネル（７ａ）を内側に規定する少なくとも１つの管状体（７）であって、前記管状体（７）が、少なくとも１つの入口開口部（８）及び１つの出口開口部（１０）を含み、加熱されるべき前記流体が、使用中に、前記入口開口部（８）を通じて前記チャネル（７ａ）に送給され、加熱された前記流体が、使用中に、前記出口開口部（１０）を通じて前記チャネル（７ａ）から流出する、管状体（７）と；
－ 使用中に前記流体によって囲まれるように、少なくとも部分的に前記チャネル（７ａ）の内部に配置された加熱要素（１３，１３’，１３”）と；
－ 前記管状体（７）の外面（１２）の周りに直接接触して巻き付けられた電気的巻き線（１１）であって、前記電気的巻き線（１１）が、電気的に動力を与えられ、電磁誘導場を発生させ、このようにして前記電磁誘導場の影響に起因して前記加熱要素（１３，１３’，１３”）を加熱することができる、電気的巻き線（１１）と；
を備え、
前記連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）が、上流流体バッフル（２５）をさらに備え、前記上流流体バッフル（２５）が、前記入口開口部（８）から前記出口開口部（１０）への前記流体の方向に対して流体的に前記入口開口部（８）の下流かつ流体的に前記加熱要素（１３，１３’，１３”）の上流の位置において前記チャネル（７ａ）内に収納され、前記入口開口部（８）と前記加熱要素（１３，１３’，１３”）との間において前記流体への流体力学的抗力を減少させるような形状とされていることを特徴とする連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項2】
前記上流流体バッフル（２５）が、前記加熱要素（１３，１３’，１３”）に連結されているか、又は前記加熱要素（１３，１３’，１３”）の一体的パーツを形成していることを特徴とする請求項１に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項3】
前記上流流体バッフル（２５）が、前記加熱要素（１３，１３’，１３”）における前記入口開口部（８）に配置された第１端部分に取り付けられているか、又は前記第１端部分によって規定されていることを特徴とする請求項２に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項4】
前記管状体（７）が、前記チャネル（７ａ）の第１成形セクション（２７）を内側に規定する第１成形部分（１４）を備え、前記第１成形セクション（２７）が、流体的に前記入口開口部（８）の下流かつ流体的に前記加熱要素（１３，１３’，１３”）の上流に配置され、前記上流流体バッフル（２５）に面し、前記第１成形セクション（２７）が、少なくとも部分的に前記上流流体バッフル（２５）の外面（２５ａ）に従う外形を有することを特徴とする請求項３に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項5】
前記管状体（７）が、送給チャネル（２９）をさらに備え、前記送給チャネル（２９）が、前記第１成形セクション（２７）を前記チャネル（７ａ）における前記第１成形セクション（２７）の下流の残りのセクションに流体接続するために流体的に前記上流流体バッフル（２５）の下流に配置され、前記加熱要素（１３，１３’，１３”）の周りで前記流体を分散しやすくすることを特徴とする請求項４に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項6】
前記連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）が、下流流体バッフル（２６）をさらに備え、前記下流流体バッフル（２６）が、前記入口開口部（８）から前記出口開口部（１０）への前記流体の方向に対して流体的に前記加熱要素（１３，１３’，１３”）の下流かつ流体的に前記出口開口部（１０）の上流の位置において前記チャネル（７ａ）内に収納され、前記加熱要素（１３，１３’，１３”）と前記出口開口部（１０）との間において前記流体への流体力学的抗力を減少させるような形状とされていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項7】
前記下流流体バッフル（２６）が、前記加熱要素（１３，１３’，１３”）に連結されているか、又は前記加熱要素（１３，１３’，１３”）の一体的パーツを形成していることを特徴とする請求項６に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項8】
前記下流流体バッフル（２６）が、前記加熱要素（１３，１３’，１３”）における前記第１端部分の反対側で前記出口開口部（１０）に配置された第２端部分に取り付けられているか、又は前記第２端部分によって規定されていることを特徴とする請求項７に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項9】
前記管状体（７）が、前記チャネル（７ａ）の第２成形セクション（２８）を内側に規定する第２成形部分（１５）を備え、前記第２成形セクション（２８）が、流体的に前記加熱要素（１３，１３’，１３”）の下流かつ流体的に前記出口開口部（１０）の上流に配置され、前記下流流体バッフル（２６）に面し、前記第２成形セクション（２８）が、少なくとも部分的に前記下流流体バッフル（２６）の外面（２６ａ）に従う外形を有することを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項10】
前記管状体（７）が、長手方向軸（Ａ）を有し、前記入口開口部（８）、前記出口開口部（１０）、前記上流流体バッフル（２５）及び前記下流流体バッフル（２６）が、前記長手方向軸（Ａ）と同軸で配置されていることを特徴とする請求項１を引用する請求項６に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項11】
前記上流流体バッフル（２５）及び前記下流流体バッフル（２６）が、略ドーム形状を有することを特徴とする請求項１を引用する請求項６に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項12】
前記加熱要素（１３，１３’，１３”）が、－ 特に略円形状の断面を有するバー要素と；
－ 特に対応する略円形状の断面を有する複数のバー要素と；
－ 複数の薄い壁シートと；
の形態のうちの１つから選択されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）。
【請求項13】
－ 請求項１から１２のいずれか一項に記載の連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）と；－ 前記連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）に流体を供給するために前記連続流電磁誘導流体ヒータ（１，１’，１”）に流体接続された流体供給回路（３）と；
－ 前記電気的巻き線（１１）に電気的に動力を与えるために前記電気的巻き線（１１）に電気的に接続された電力供給回路（６）と；
を備えていることを特徴とする飲料自動販売機。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連特許出願の相互参照
本特許出願は、２０１９年６月１８日付けで出願されたイタリア特許出願第１０２０１９０００００９３８１号からの優先権を主張するものである。
本特許出願は、２０１９年６月１８日付けで出願されたイタリア特許出願第１０２０１９０００００９３８１号からの優先権を主張するものである。
【0002】
技術分野
本発明は、全体として、飲料自動販売機の分野に関し、特に、無水材料からホット飲料、例えばコーヒー、茶、ホットチョコレート又は同様のものを調製するために、飲料自動販売機において流体、特に水、牛乳、空気又は同様のものを加熱するための連続流電磁誘導流体ヒータに関する。
本発明は、全体として、飲料自動販売機の分野に関し、特に、無水材料からホット飲料、例えばコーヒー、茶、ホットチョコレート又は同様のものを調製するために、飲料自動販売機において流体、特に水、牛乳、空気又は同様のものを加熱するための連続流電磁誘導流体ヒータに関する。
【背景技術】
【0003】
特に無水材料からホット飲料、例えばコーヒー、茶、ホットチョコレート又は同様のものを調製するための飲料自動販売機が公知である。
【0004】
このような飲料自動販売機には、水を加熱するように構成された１つ以上のヒータ、例えばボイラ又はケトルが設けられている。公知のヒータは、一般的に、抵抗材料から作られた加熱要素であって、機械のタンク又は容器の内部に保持された水を加熱しやすい、加熱要素を備えている。
【0005】
より具体的に、加熱要素は、容器内に保持された水の中で恒久的に沈められ、電位差が加熱要素の端部に加えられる。従って、電流が、加熱要素内に発生させられ、加熱要素は、ジュール効果によって、熱の形態のエネルギーを放散し、従って、伝導によって水を加熱する。
【0006】
従って、飲料の迅速な分配を保証するために、容器内に保持された水を所望の温度に維持することが必要である。
【0007】
その結果、機械が、長期間作動していないままであると、相当な量のエネルギーが、容器の内部の水を所望の温度に（通常、８５℃よりも高い）維持するために消費される。
【0008】
さらに、上述したヒータは、アキュムレータタイプからなり、すなわち、所定の量の水が容器内に保持されかつ水が所望の温度に加熱及び維持されるタイプからなり、ある量の温水の分配が、対応する飲料を調製するために要求される場合、容器から引き出された温水は、常温の水で補充される。従って、容器内の水は、次の分配が所望の温度で生じることを保証するために、加熱され、再び所望の温度まで高められる必要がある。
【0009】
容器内の水が、加熱され、再び所望の温度まで高められる必要がある場合、従って、待機期間が、水を再加熱するために必要であり、再加熱の継続は、１回以上の過去の分配中に分配された温水の量に依存する。
【0010】
温度に加えて、満たされるべき重要な仕様は、分配される温水の流量であり、この流量は、とりわけ、調製されるべき飲料のタイプに依存し、例えば、飲料が可溶性物質により生成される場合、温水の相当な流量（少なくとも１０ｃｃ／ｓ）が必要とされる。分配される温水の高い流量により、容器内に保持された水の温度が急速に低下し、次の分配のための長い待機期間をもたらすか、又は可溶性物質が形成することができる得られた飲料がかたまることをもたらす。
【0011】
特許文献１及び２は、飲料自動販売機内で水を加熱するための連続流水ヒータの２つの例を説明している。
【0012】
飲料自動販売機内で水を加熱することに関連する上記で説明される問題は、熱慣性から生じ、所定の質量の水が、熱慣性により温まる。
【0013】
これらの技術的な欠点を軽減するために、水を加熱するために電磁誘導現象を利用する解決法が公知である。
【0014】
特に、導電性材料から作られたダクト内で寄生電流を発生するために電磁誘導を利用する連続流水ヒータが、公知であり、加熱されるべき水は、ダクトの内部を流れる。寄生電流は、ジュール効果によって、熱の形態のエネルギーを放散し、従って、ダクト、結果としてダクトと接触して流れる水を加熱する。
【0015】
電磁誘導ヒータは、水の急速な加熱を可能にするので、特に有利であることが公知である。
【0016】
本出願人の特許文献３は、金属ダクトを備えるヒータを説明しており、ダクトは、らせんの形態で巻かれ、電気的絶縁材料から作られたスプールのキャビティ内に収納され、スプールには、電磁誘導の巻き線が巻き付けられる。
【0017】
巻き線には、電磁誘導によって寄生電流を発生させる交流電流が供給され、寄生電流は、ジュール効果によって、らせん金属ダクト、従ってらせん金属ダクトの内部を流れる水を加熱する。
【0018】
スプールは、機械の支持構造に取り付けられるが、金属ダクトは、スプールとの機械的取付部を有しておらず、シンプルな押し込み嵌めにより接続された液圧回路によってシンプルに支持されている。
【0019】
より具体的に、金属ダクト及びスプールは、自由空間（空隙）によって径方向に分離される。
【0020】
このように、ヒータのメンテナンス、特に、金属ダクトの交換は、より容易であり、より経済的であり、シンプルにされている。
【0021】
上記で説明したタイプのヒータは、飲料自動販売機内で水を加熱するための機能的に実現性のある解決法を表しているが、出願人は、公知のヒータが、特にヒータの全体的な流体力学的効率に関してさらなる改良が可能であることを確認する機会を得た。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0022】
【特許文献1】中国特許出願公開第１０７６４７７８５号明細書
【特許文献2】国際公開第２０１６／０１６２２５号パンフレット
【特許文献3】欧州特許出願公開第２８６８２４２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0023】
本発明の課題は、非常に信頼性がありかつコストが制限されている連続流電磁誘導流体ヒータであって、公知のヒータに関連して上記で規定された要件を満たすことを可能にする、連続流電磁誘導流体ヒータを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【0024】
本発明によれば、この課題は、添付の特許請求の範囲で規定された、連続流電磁誘導流体ヒータと、当該連続流電磁誘導流体ヒータを備える、ホット飲料を調製するための自動販売機と、によって達成される。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】明確にするためにパーツが取り除かれた、本発明の好ましい第１実施形態に従って実現されたヒータを備える供給及び加熱組立体の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
本発明は、飲料自動販売機内で利用される他のタイプの流体、特に液体牛乳又は液体牛乳を乳化させるために使用される空気又は水以外の流体を加熱するためにも使用され得るので、結果としていかなる普遍性も放棄することなく、本発明が、水の加熱を参照して以下で説明される。
【0027】
図１から図３を参照すると、特に無水材料からホット飲料、例えばコーヒー、茶、ホットチョコレート又は同様のものを調製するために飲料自動販売機（図示せず）内で流体、特に水を加熱するように構成された連続流電磁誘導流体ヒータが、全体として符号１によって示されている。
【0028】
特に、ヒータ１は、上述した飲料自動販売機の供給及び加熱組立体２の一部であり、供給及び加熱組立体２は、
－ 水、好ましくは常温での水を収容する容器４が設けられ、かつチューブ５により容器４から加熱デバイス１に向かって水の流れを運ぶように構成された（図１に概略的に示された）液圧供給回路３と；
－ （図１に概略的に示された）電気回路６と；
を備え、電気回路６の機能は、以下で明らかにされる。
－ 水、好ましくは常温での水を収容する容器４が設けられ、かつチューブ５により容器４から加熱デバイス１に向かって水の流れを運ぶように構成された（図１に概略的に示された）液圧供給回路３と；
－ （図１に概略的に示された）電気回路６と；
を備え、電気回路６の機能は、以下で明らかにされる。
【0029】
詳細には、ヒータ１は、電気回路６に接続され、液圧回路３と流体接続されている。
【0030】
図２に示されるように、ヒータ１は、水のための流路７ａを内側に規定する管状体７を備えている。従って、管状体７は、中空であり、長手方向軸Ａを有し、入口開口部８及び出口開口部１０を備え、使用中に、液圧回路３によって運ばれた加熱されるべき水が、入口開口部８を通ってチャネル７ａに送給され、使用中に、加熱された水が、出口開口部１０を通ってチャネル７ａから流出する。
【0031】
この好ましくかつ非限定的な実施形態によれば、管状体７は、略直線的であるとともに、チャネル７ａは、軸Ａと同軸で得られ、略円形の断面を有する。
【0032】
図示されない代替的な実施形態によれば、管状体７及び／又はチャネル７ａは、例えば１つ以上の湾曲セクションを含む非直線的な形態を有してもよく、さらに、チャネル７ａは、非円形（例えば楕円、長円、正方形、長方形、多角形など）の断面を有してもよい。
【0033】
管状体７は、詳細には説明されない公知な方式で、機械の内側支持構造（図示せず）に取り付けられる。
【0034】
特に、ヒータ１は、第１成形上端部分１４及び第２成形下端部分１５を備え、第１成形上端部分１４及び第２成形下端部分１５は、管状体７の軸方向の両側に配置され、管状体７に固定され、機械の内側支持構造に連結される（特に、取り付けられる）ように構成されている。
【0035】
より具体的に、成形部分１４及び成形部分１５は、軸Ａと同軸で配置され、略ドーム形状を有し、管状体７のそれぞれの軸方向閉鎖要素を規定する。
【0036】
一実施形態では、成形部分１４及び成形部分１５は、取り外し可能な方式で、例えばねじ山連結により管状体７に連結される。
【0037】
図１及び図２に示されるように、入口開口部８及び出口開口部１０は、成形部分１４及び成形部分１５それぞれから軸方向に延在するそれぞれの中空突起によって規定される。特に、これらの突起、従って入口開口部８及び出口開口部１０は、軸Ａと同軸で配置される。
【0038】
詳細には、成形部分１４の軸方向突起は、入口開口部８をチャネル７ａに流体接続する通路１７を内側に規定し、従って、水がチャネル７ａに流入することを可能にする。
【0039】
同様に、成形部分１５の軸方向突起は、チャネル７ａを出口開口部１０に流体接続する通路１８を内側に規定し、従って、水が管状体７から流出することを可能にする。
【0040】
上述したことを考慮して、入口開口部８及び出口開口部１０は、管状体７のそれぞれ反対側の軸方向端部に配置されている。
【0041】
示される例では、出口開口部１０は、出口チューブ１６（図１）に流体接続されている。この出口チューブ１６は、加熱された水を加熱デバイス１から飲料生成チャンバ（図示せず）に導くように構成され、飲料生成チャンバでは、加熱された水が、通常では事前に穿孔されたカプセル内に収容された無水材料を囲む。従って、得られた飲料は、その後、生成チャンバからディスペンサ（同様に図示せず）へ運ばれ、ディスペンサにより、飲料が機械から排出される。
【0042】
ヒータ１は、管状体７の外面１２上に直接接触して巻き付けられた複数の同心らせん１１ａによって規定された巻き線１１をさらに備えている。
【0043】
詳細には、巻き線１１には、所定の周波数で交流電流が供給されるように構成され、巻き線１１は、このようにして、電磁誘導場を発生させるように構成されている。
【0044】
より詳細には、電気回路６は、使用中に、巻き線１１のそれぞれの端部１１ｂに交流電圧を印加し、従って、上述した交流電流及び上述した電磁誘導場を発生させる。
【0045】
好ましくは、管状体７は、磁化率が０である材料から作られる。
【0046】
このようにして、管状体７は、最小の程度又は本質的に全くない程度で巻き線１１によって発生された電磁誘導場と相互作用し、従って、電磁誘導場の妨害を防止する。
【0047】
ヒータ１は、加熱要素１３をさらに備え、加熱要素１３は、使用中にチャネル７ａの内部を流れる水の流れによって囲まれるように前記チャネル７ａの内部に配置され、使用中に、巻き線１１によって発生された電磁誘導場により作動させられ得る。
【0048】
具体的に、巻き線１１に交流電流を供給することによって、交流電磁誘導場が発生させられ、交流電磁誘導場の力線は、チャネルの内部でぶつかり、特に、加熱要素１３を通過する。ファラデーの法則によれば、結果として生じる電磁誘導場の磁束の変化は、加熱要素１３の内部に寄生電流を発生させ、寄生電流が、ジュール効果によって加熱要素１３を加熱する。
【0049】
加熱要素１３は、好都合には、強磁性材料から作られる。このようにして、電磁誘導場の線は、ともに加熱要素１３の内部で近くなり、これにより、寄生電流の発生を最適化し、電磁誘導場の線は、管状体７の内部で放散されない。
【0050】
使用中に、チャネル７ａの内部を流れる水は、加熱要素１３を囲み、従って伝導による伝熱により加熱される。
【0051】
図２に示されるように、加熱要素１３は、間隙２０により管状体７から、より正確にはチャネル７ａの直線セクション１９から径方向に間隔をあけられ、水流は、使用中に間隙２０の内部を流れる。
【0052】
具体的に、加熱要素１３は、チャネル７ａの直線セクション１９と接触することさえなく、実質的に成形部分１４から成形部分１５まで、チャネル７ａの内部で軸方向に延在する。より具体的に、加熱要素１３は、複数の接続部分２３（図３）により管状体７に連結されている。
【0053】
この好ましくかつ非限定的な実施形態によれば、加熱要素１３は、略円形の断面を有し、軸Ａと同軸でチャネル７ａの内部に収納されている。
【0054】
従って、間隙２０は、略環状の断面を有する。
【0055】
図示されない代替的な実施形態によれば、加熱要素１３は、非円形、例えば楕円、長円、正方形、長方形、多角形などの断面を有してもよい。
【0056】
【0057】
図１に示されるように、供給及び加熱組立体２は、出口開口部１０において水の温度を測定するように構成された温度センサ２１をさらに備えている。
【0058】
特に、センサ２１は、少なくとも部分的に成形部分１５の通路１８の内部に配置され、従って、許容可能な近似度で出口開口部１０での水の温度を測定するように構成されている。
【0059】
組立体２は、センサ２１によって測定された温度値を得るように構成された論理ユニット２２をさらに備えている。
【0060】
論理ユニット２２は、電気回路６の作動及び作動解除を制御するようにも構成され、また電気回路６によって巻き線１１に印加される交流電圧の発信周波数も制御するように構成されている。
【0061】
使用中に、論理ユニット２２は、センサ２１によって測定された流出水の温度値に基づいて、発信周波数、従って電気回路６による電力出力を調節する。実際には、より高い温度は、加熱要素１３によってジュール効果に起因してより大きい熱が生成される結果として、より大きい電力に対応することが公知である。
【0062】
このようにして、論理ユニット２２は、流出水の温度の変化を制御する。
【0063】
さらに、ヒータ１には、有利には、チャネル７ａの内部に収納された水の流れを偏向するためのバッフル手段２４が設けられ、バッフル手段２４は、
－ 加熱要素１３に連結され、特に加熱要素１３における入口開口部８に位置決めされた第１端部分に取り付けられた上流バッフル又は分散要素２５であって、流体的に入口開口部８及び対応する通路１７の下流かつ流体的に加熱要素１３の上流の位置に配置されている、上流バッフル又は分散要素２５と；
－ 加熱要素１３に連結され、特に加熱要素１３における第１端部分の反対側で出口開口部１０に位置決めされた第２端部分に取り付けられた下流バッフル又は分散要素２６であって、流体的に加熱要素１３の下流かつ流体的に出口開口部１０及び対応する通路１８の上流の位置に配置されている、下流バッフル又は分散要素２６と；
を備えている。
－ 加熱要素１３に連結され、特に加熱要素１３における入口開口部８に位置決めされた第１端部分に取り付けられた上流バッフル又は分散要素２５であって、流体的に入口開口部８及び対応する通路１７の下流かつ流体的に加熱要素１３の上流の位置に配置されている、上流バッフル又は分散要素２５と；
－ 加熱要素１３に連結され、特に加熱要素１３における第１端部分の反対側で出口開口部１０に位置決めされた第２端部分に取り付けられた下流バッフル又は分散要素２６であって、流体的に加熱要素１３の下流かつ流体的に出口開口部１０及び対応する通路１８の上流の位置に配置されている、下流バッフル又は分散要素２６と；
を備えている。
【0064】
特に、チューブ５から運ばれかつ使用中に開口部８を介してチャネル７ａに流入する加熱されるべき水の流れは、加熱要素１３と接触する前に上流バッフル２５と接触する。
【0065】
続いて、加熱された水の流れは、出口開口部１０を介してチャネル７ａを出る前に下流バッフル２６と接触する。
【0066】
このようにして、加熱要素にバッフルが設けられない場合と比較して流体力学的抗力が小さい。同時に、トータルの圧力降下が減少する。
【0067】
好都合なことに、上流バッフル２５及び下流バッフル２６は、略ドーム形状を有し、チャネル７ａの内部での水流の荒くかつ急激な偏向を回避し、水流のより穏やかな偏向を容易にする。
【0068】
上流バッフル２５及び下流バッフル２６は、好都合には、軸Ａ、従って入口開口部８及び出口開口部１０と同軸で配置される。このようにして、水流は、チャネル７ａの直線セクション１９に向かって可能な限り一様に偏向させられる。
【0069】
図２に示されるように、成形部分１４は、チャネル７ａの成形セクション２７を内側に規定し、成形セクション２７は、流体的に入口開口部８、特に通路１７の下流かつ流体的に加熱要素１３、特に直線セクション１９の上流に配置されている。
【0070】
具体的に、成形セクション２７は、少なくとも部分的に上流バッフル２５、特に上流バッフル２５の外面２５ａに面し、少なくとも部分的に当該外面２５ａに従う（又は再トレースする）外形を有する。
【0071】
このようにして、使用中にチャネル７ａの成形セクション２７の内部を流れる水の流れは、湾曲しかつ穏やかな軌道、すなわち急激な偏向及び鋭利な曲線のない軌道に従う。これは、チャネル７ａ内での圧力損失のさらなる制限に寄与する。
【0072】
同じ方式で、成形部分１５は、チャネル７ａの成形セクション２８を内側に規定し、成形セクション２８は、流体的に加熱要素１３、特に直線セクション１９の下流かつ流体的に出口開口部１０、特に通路１８の上流に配置されている。
【0073】
具体的に、成形セクション２８は、少なくとも部分的に下流バッフル２６、特に下流バッフル２６の外面２６ａに面し、少なくとも部分的に当該外面２６ａに従う（又は再トレースする）外形を有する。このようにして、使用中にチャネル７ａの成形セクション２８の内部を流れる水の流れは、湾曲しかつ穏やかな軌道、すなわち急激な偏向及び鋭利な曲線のない軌道に従う。これは、チャネル７ａ内での圧力降下のさらなる制限に寄与する。
【0074】
さらに、特に図２及び図３に示されるように、管状体７は、第１送給チャネル２９、具体的な例では４つの送給チャネル２９を備え、送給チャネル２９は、流体的に上流バッフル２５の下流に配置され、成形セクション２７を直線セクション１９に流体接続し、加熱要素１３の周りに一様に水流を分散するように構成されている。このようにして、水が流れなくなるエリアの発生を防止し、従って水の加熱の不均一性を回避することによって、水流の一様性を達成することが可能である。
【0075】
この好ましくかつ非限定的な第２実施形態によれば、送給チャネル２９は、軸Ａに対して軸対称に分散させられ、すなわち、当該軸Ａの周りで角度方向に等間隔にある。
【0076】
管状体７は、第２送給チャネル３０、具体的な例では４つの送給チャネル３０をさらに備え、送給チャネル３０は、流体的に下流バッフル２６の上流に配置され、直線セクション１９を成形セクション２８に流体接続し、下流バッフル２６の周りで水の流れを一様に導く、すなわち一様に分散させやすくする。
【0077】
この最後の方策は、加熱デバイス１内で、全体的な流体力学的抗力のさらなる減少に寄与する。
【0078】
本発明によるヒータ１の動作が、特に常温での水が容器４の内部にある初期状態を参照して、以下で説明される。
【0079】
この状態では、ユーザが、飲料の分配を指示すると、論理ユニット２２は、（図１に概略的に示される）公知のタイプのバルブ及びポンプのシステムにより、水の流れが入口開口部８及び通路１７を通って管状体７の内部で加熱されることを可能にする。
【0080】
同時に、論理ユニット２２は、巻き線１１の端部１１ｂに所定の周波数で交流電圧を印加する電気回路６の作動を制御し、従って、交流電流を発生させ、交流電流は、続いて上述した電磁誘導場を発生させる。
【0081】
上述したように、この場は、加熱要素１３の加熱を引き起こし、加熱要素１３は、チャネル７ａの内部を流れかつ前記加熱要素１３を囲む水を加熱する。
【0082】
加熱された水が通路１８を通って流れるとき、センサ２１は、水の温度を測定し、測定された値を論理ユニット２２に送信する。このようにして、測定された温度の閉ループ制御が達成される。
【0083】
加熱された水は、その後、チューブ１６により、選択された飲料を生成するためのチャンバへ運ばれる。
【0084】
【0085】
ヒータ１’は、構造及び動作がヒータ１と同様であるので、ヒータ１に対する構造的及び機能的差異のみが、以下で説明される。
【0086】
同じ参照符号は、同様の又は等しいパーツ及び／又は特徴を示すために使用される。
【0087】
特に、ヒータ１’は、ヒータ１’には、加熱要素１３’であって、複数のバー要素を備え、特に複数のバー要素によって構築された、加熱要素１３’が設けられている点で、ヒータ１と異なる。
【0088】
より正確には、加熱要素１３’は、加熱デバイス１の加熱要素１３を形成する単一のバー要素の直径よりも小さい直径を有するバー要素の束によって構築されている。
【0089】
詳細には、加熱要素１３’のバー要素のそれぞれは、チャネル７ａの内部で成形部分１４から成形部分１５へ軸方向に延在している。
【0090】
より詳細には、バー要素は、前記バー要素のそれぞれ反対側の軸方向端部分において当該成形部分１４，１５に固定されている。
【0091】
使用中に、チャネル７ａの内部を流れる水の流れは、バー要素のそれぞれを囲み、バー要素の間のチャネル７ａの隙間に入る。伝熱は、加熱要素１３’のトータルの伝熱表面が加熱要素１３のトータルの伝熱表面よりも大きくなるので、結果として改善される。
【0092】
【0093】
ヒータ１”は、構造及び動作がヒータ１と同様であるので、ヒータ１に対する構造的及び機能的差異のみが、以下で説明される。
【0094】
同じ参照符号は、同様の又は等しいパーツ及び／又は特徴を示すために使用される。
【0095】
特に、ヒータ１”は、ヒータ１”には、加熱要素１３”であって、複数の薄い壁シートを備え、特に複数の薄い壁シートによって構築された、加熱要素１３”が設けられている点で、ヒータ１と異なる。
【0096】
具体的に、加熱要素１３”のシートのそれぞれは、チャネル７ａの内部で成形部分１４から成形部分１５へ軸方向に延在している。
【0097】
より具体的に、シートは、前記シートのそれぞれ反対側の軸方向端部分で、これら成形部分１４，１５に固定されている。
【0098】
使用中に、チャネル７ａの内部を流れる水の流れは、薄い壁シートのそれぞれを囲み、シートの各ペアの間に画定された隙間に入る。伝熱は、加熱要素１３”のトータルの伝熱表面が加熱要素１３’のトータルの伝熱表面よりもさらに大きくなるので、結果として改善される。
【0099】
本発明に従って実現されたヒータ１，１’，１”の特徴の試験から、これらヒータによって達成可能にされる利点が明らかになる。
【0100】
特に、上流バッフル２５及び下流バッフル２６の存在の結果として、ヒータ１，１’，１”の全体的な流体力学的抗力は、これらヒータにバッフル要素が設けられない場合と比較して減少される。同時に、トータルの圧力降下も減少する。
【0101】
さらに、上流バッフル２５及び下流バッフル２６並びに成形セクション２７，２８の特別な形態の結果として、水流の均質かつ一様な加熱を達成することが可能である。
【0102】
説明されかつ図示されたヒータ１，１’，１”は、結果として特許請求の範囲によって規定された保護範囲を逸脱することなく修正及び変更され得ることは明らかである。
【0103】
特に、上流バッフル２５及び下流バッフル２６は、加熱要素１３，１３’，１３”の一体的パーツであってもよく、従って、それぞれ加熱要素１３，１３’，１３”の第１端部分及び第２端部分によって形成されてもよい。
【符号の説明】
【0104】
１，１’，１” 連続流電磁誘導流体ヒータ、３ 流体供給回路、６ 電力供給回路、７ 管状体、７ａ チャネル、８ 入口開口部、１０ 出口開口部、１１ 電気的巻き線、１２ 外面、１３，１３’，１３” 加熱要素、１４ 第１成形部分、１５ 第２成形部分、２５ 上流流体バッフル、２５ａ 外面、２６ 下流流体バッフル、２６ａ 外面、２７ 第１成形セクション、２８ 第２成形セクション、２９ 送給チャネル、Ａ 長手方向軸
【国際調査報告】