JP2011530061A

JP2011530061A - 飲料を冷却するための冷却媒体を計量供給する装置および方法

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Publication number: JP2011530061A
Application number: JP2011522022A
Authority: JP
Inventors: ブックホールン、マルセル、マルティヌス、ヤコブス、ヨハネス; アルンス、マールテン; スキッパース、ハリー
Original assignee: TOECA International Co BV
Current assignee: TOECA International Co BV
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2011-12-15
Also published as: CA2733086A1; US20110197622A1; CN102132114A; BRPI0911936A2; NL2001874C2; EP2321596A1; WO2010016758A1

Abstract

本発明は、飲料を冷却するために冷却媒体を計量供給する装置に関する。本発明は、また、本発明のこのような装置に使用される計量供給要素にも関する。本発明は、更に、本発明のこのような装置を使用して飲料を冷却するために冷却媒体を計量供給する方法に関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷却媒体、特に、飲料を冷却するために冷却媒体を計量供給する装置に関する。本発明は、また、このような装置に使用される計量供給要素に関する。更に、本発明は、本発明の装置に使用されるアセンブリに関する。本発明は、更に、このような装置を使用して、冷却媒体、特に、飲料を冷却するための冷却媒体を計量供給する方法に関する。

機械によるミルクシェイクの調製は、一般に、水を含む基本的物質を凍結シリンダに入れることによって行われる。凍結シリンダの壁の近くにある基本的物質の一部はこの中で（部分的に）凍結することになる。実際の冷却されたミルクシェイクは、凍結シリンダの壁から凍結部分を掻き取り、破砕した後、それを基本的物質の非凍結部分と混合することによって得ることができる。また、一般に、より軽い性質を有するミルクシェイクを提供するために、ミルクシェイクに空気が吹き込まれる。この方法は、市場で工業的に大規模に適用されているが、このミルクシェイク調製方法、特に、このミルクシェイク冷却方法には多くの欠点がある。既知の方法の重大な欠点は、ミルクシェイクの調製を可能にするために比較的多数の可動部品（例えば、スクレーパーや凍結部分を破砕するための破壊手段など）が必要であり、このため、その調製方法は比較的時間がかかることである。更に、スクレーパーや破壊手段を設けた、既知の調製方法を適用するのに必要な装置は比較的複雑であり、比較的頻繁なメンテナンスを必要とし、従って、比較的費用がかかる。

前述の問題に対する解決法は、非公開国際特許出願ＰＣＴ／ＮＬ２００８／０５００６８に記載されている。この特許出願は飲料を冷却する装置を記載しており、その装置を使用して、飲料を計量された一定量の極低温の液体冷却媒体、特に、液体窒素と混合することにより、ミルクシェイクなどの飲料を迅速且つ有効に冷却することができる。飲料の即時凍結を防止できるように、撹拌することによって飲料に渦流を形成しながら、飲料に冷却媒体を加える。飲料に極低温の冷却媒体を加える方法の他に、冷却するために飲料に冷却媒体を加える前に冷却媒体を計量供給する方法も重要なプロセスを形成する。冷却媒体の量が少な過ぎると、その結果、飲料の冷却が不十分になる。冷却媒体の量が多過ぎると、その結果、少なくとも飲料のかなりの部分が凍結し、これもまた望ましくない。液体の状態に保たれる（極低温の）冷却媒体の沸点は室温（２０℃）より低いため、冷却媒体の計量供給は、より困難になる。これは、冷却媒体が装置によって分注される前に、冷却媒体が装置内で蒸発する傾向があることを意味する。計量供給は、一般に、分注開口部が所定の時間開放する時間制御方式で行われるため、装置内で気体が発生すると、冷却媒体の正確な計量供給がかなり妨げられることになる。

本発明の目的は、飲料を冷却するために冷却媒体を比較的正確に計量供給できる装置を提供することである。

本発明は、この目的のために、前文に記載した種類の装置を提供し、本装置は、沸点が室温より低い少なくとも１種類の液体冷却媒体を収容する少なくとも１つの冷却媒体供給容器と、飲料と混合物されることによって飲料を冷却する液体冷却媒体をある一定量、計量供給するために少なくとも１つの供給導管を介して冷却媒体供給容器に接続されている少なくとも１つの計量供給要素と、冷却媒体が提供されている供給導管を冷却媒体で冷却するために冷却媒体供給容器に接続されている少なくとも１つの冷却導管とを備える。冷却導管内を通って案内される冷却媒体は、少なくとも液体の冷却媒体と気体の冷却媒体との混合物を形成することもできるが、一般に、実質的に液体の性質である。特に、装置の始動段階では、一般に、冷却導管内に気体部分が存在し、冷却媒体が実際に少なくとも１つの計量供給要素によって計量供給される作動状態では、冷却導管内を通って案内される冷却媒体は、一般に、実質的に、または更には完全に液体となり、供給導管内を通って案内される冷却媒体の温度を比較的効率的に保つことができる。気体の冷却媒体の冷却能力は、少なくとも部分的に、好ましくは実質的に液体の冷却媒体が冷却導管内を通って案内される場合よりもかなり低く、通常は低過ぎるため、作動状態では、気体の冷却媒体だけが冷却導管内を通って案内されることはない。同様に冷却媒体が提供される冷却導管を使用して供給導管内に存在する冷却媒体を冷却することにより、供給導管内での気体の発生を比較的効率的且つ有効に防止することができ、それによって、飲料を冷却するために冷却媒体を正確に、特に時間制御して計量供給することがかなり容易になり、更に、それが再現可能になり、従って、信頼性がより高くなる。冷却導管内に存在する冷却媒体を使用して供給導管内に存在する冷却媒体を冷却することは、特に効率的であるが、その理由は、必要とする冷却媒体が１種類だけだからである。更に、供給導管内に存在する冷却媒体と冷却導管内に存在する冷却媒体の物理的特性は同一であり、それによって供給導管内に存在する冷却媒体の十分な冷却を比較的簡単なやり方で実現することができる。更に、冷却媒体は、単一の冷却媒体供給容器から来るため、それによって別々の供給容器を適用する必要がなく、それによって装置をこのようなものとして比較的簡単な構成で具体化することができる。冷却導管が温まることをできるだけ防止するために、別々の冷却導管を使用して大気に対して供給導管を断熱することは、例えば、真空断熱導管を使用するとした場合より、かなり安価であり、従って、より効率的である。装置は、沸点が（大気圧で）室温より（かなり）低い、比較的低温の（極低温の）液体冷却媒体を計量供給するのに特に適しているが、その理由は、供給導管が、冷却導管によって少なくとも部分的に断熱され、それによって供給導管内の冷却媒体の蒸発が防止されるからである。例えば、冷水などの極低温ではない冷却媒体と比較した、このような典型的な極低温の冷却媒体の重要な利点は、極低温の冷却媒体の冷却能力が大きく、それによって、飲料の迅速且つ有効な冷却の実現を可能にするのに冷却媒体を少量しか必要としないからである。液体窒素は、比較的安価で且つ無毒であるため、好ましくは、液体窒素が冷却媒体として適用される。更に、窒素は必ずしも圧力容器内に保存される必要はない。窒素を大気圧下で冷却媒体供給容器内に保存することを考えることができる。窒素の他に、例えば、液化空気、液化二酸化炭素、および液体ヘリウムの適用を考えることもできる。また、他の種類の冷却媒体の適用を考えることもできるが、但し、一般に、冷却媒体が消費者に摂取されるのに適していることを条件とする。本発明の装置を使用して、ミルクシェイク、アルコール（混合）飲料、アイス・ドリンク（ｉｃｅｄｄｒｉｎｋｓ）、特にスラッシュ・パピー（ｓｌｕｓｈｐｕｐｐｉｅｓ）、果実飲料、特に、スムージー、ソフトドリンク、ヨーグルト、クワルクチーズ、スープおよび水を含む様々な飲料を冷却することができる。しかし、本発明の装置を使用してソフトアイスクリームを冷却することもできる。従って、本特許公報の文脈では、ソフトアイスクリームも飲料であると考えられる。飲料の冷却中、液体冷却媒体の加熱および蒸発に必要な熱は、冷却される飲料から奪われることになり、それによって飲料の冷却が実現されることになる。また、ここで、冷却された飲料の味覚に寄与し得る氷の結晶を飲料中に形成することを考えることもできる。更に、冷却媒体の蒸発により、飲料に空気が吹き込まれることになる。飲料の性質、特に飲料の粘度によって、気泡は飲料中に比較的安定に且つ持続して閉じ込められた状態を保つこともあれば、または、飲料から比較的迅速且つ容易に消失し得ることもある。本発明の装置を、飲料の冷却に使用する他に、特定の冷却媒体の計量供給が必要な他の種類の用途に適用することを考えることもできる。

好ましい実施形態では、冷却導管、または、少なくともその中に入れられた冷却媒体は供給導管の外壁に直接接続し、それによって供給導管による熱吸収をできるだけ防止することができ、これは供給導管の温度を維持するのに役立つ。冷却導管は、好ましくは、供給導管を少なくとも部分的に取り囲む。より好ましくは、少なくとも１つの冷却導管が、供給導管の外壁を実質的に全周、取り囲む。複数の冷却導管を適用する場合、１つの冷却導管が供給導管の周囲壁の一部を被覆し、他の１つ以上の冷却導管が供給導管の周囲壁の残りの部分を被覆することを考えることができる。このようにして、供給導管およびその中に存在する冷却媒体の加熱、並びにそれによる供給導管内での気体の発生をできるだけ防止することができる。特に好ましい実施形態では、冷却導管の少なくとも一部と供給導管の少なくとも一部は互いに同軸方向に配置されており、内部導管は供給導管によって形成されており、外部導管は冷却導管によって形成されている。

供給導管と冷却導管は、それぞれ、別々の冷却媒体回路の一部を形成することができる。しかし、一般に、冷却導管が、供給導管に接続された戻り導管によって形成され、供給導管内を通って案内された冷却媒体が冷却導管を介して戻されるようになっていることが特に有利である。このようにして単一の冷却媒体回路が使用されるが、この回路は、一方では、飲料を冷却するための冷却媒体をある一定量、計量供給することを可能にするために適用され、他方では、供給導管内での気体の発生を防止できるように、且つ、冷却媒体の高信頼性の計量供給を確実にすることができるように供給導管を冷却するために適用される。戻り導管は、好ましくは、計量供給要素を介して供給導管に接続している。このようにして、戻り導管で供給導管の最大長を冷却することができ、これによって戻り導管の断熱作用が向上する。更に、計量供給要素は、ここでは、戻り導管を介して冷却媒体を戻すための、または、飲料を冷却するために計量供給要素の分注開口部を介して冷却媒体を一定量分注するための制御弁として適用することができる。特定の好ましい実施形態では、供給導管と戻り導管は、計量供給要素の一部を形成する計量供給室に接続している。計量供給室は、実際、冷却媒体の回収チャンバによって形成されており、それに少なくとも１つの供給導管、少なくとも１つの戻り導管、および少なくとも１つの分注開口部が接続されている。ここでは、計量供給要素は、より好ましくは、供給導管の分注開口部を閉鎖する少なくとも１つの制御可能な閉鎖要素を備える。また、閉鎖要素は、任意選択により、戻り導管を閉鎖できるように構成することもできる。閉鎖要素は、例えば、計量供給要素の前記制御弁として機能する。沸点が室温より（かなり）低い極低温の冷却媒体を適用するため、液体冷却媒体の温度は、一般に低い。液体窒素の温度は−１９６℃である。これらの比較的低い温度は、一般に、閉鎖要素の作動を可能にする電気機械的作動要素の適用に適していない。従って、閉鎖要素からある一定の距離、離れたところで閉鎖要素を作動させることができるように、少なくとも１つのスペーサーを介して閉鎖要素を作動要素に接続することが推奨される。このようにして、計量供給要素の比較的低温のゾーンの外側に作動要素を配置することができ、それによって、一般に、閉鎖要素の作動の信頼性が著しく向上することになる。スペーサーは、ここでは、一般に、ロッドによって形成される。作動要素は、例えば、計量供給要素の一部を形成する制御可能な電磁石と相互作用するように構成されている磁石によって形成することができる。低温ゾーン、即ち、比較的低温の冷却媒体と直接接触するゾーンに配置される計量供給要素の部品は、好ましくは、少なくとも部分的にプラスチックから製造されるが、その理由は、プラスチックは比較的低温に比較的よく耐えることができ、それによって計量供給要素の信頼性と耐久性が向上するからである。比較的低温の媒体が無制御に水分（水）と接触すると、一般に、水分が即時に凍結し、それによって、氷（凝集塊）の形成が起こることになる。計量供給要素の分注開口部は一般に（湿った）大気と直接接触するため、ここでも前記の影響が生じることになる。冷却媒体が計量供給要素によって分注開口部を介して分注されると、分注開口部で凝縮された水分は即時に凍結することになる。これによって氷の形成が起こり、その結果、一般に、分注開口部が比較的迅速に閉塞されることになる。従って、装置が、分注開口部を加熱する加熱手段を備えることが推奨される。このようにして、分注開口部の凝縮、および、従って凍結、および起こり得る閉塞を防止することができる。

特に、装置が一時的に使用されない場合、供給導管と戻り導管は温まることになり、それによって供給導管と戻り導管内に存在する冷却媒体は少なくとも部分的に蒸発することになる。計量供給要素を介して一定量の冷却媒体を分注するために本装置を適用するには、まず、供給導管を液体の冷却媒体でフラッシングすることにより供給導管を脱気しなければならない。気体はこの中を移動して計量供給室に入ることになる。気体の冷却媒体は、液体の冷却媒体より密度が低いため、計量供給室内の気体は、できるだけ上方向に移動することになる。従って、供給導管が計量供給室に、好ましくは少なくとも１つの供給開口部を介して接続し、戻り導管が計量供給室に、好ましくは少なくとも１つの戻り開口部を介して接続し、少なくとも１つの戻り開口部が少なくとも１つの供給開口部より高い位置にあることが有利である。戻り開口部を（最上部の）供給開口部より高い位置に配置することによって、計量供給室内で回収された気体を戻り導管を介して比較的効率的に排出することができる。他に、供給導管内で発生した気体を他の脱気手段で装置から除去することを考えることができる。この目的のため、供給導管自体および／または計量供給要素に、例えば、脱気機構を設けることができる。

本発明の装置は、好ましくは、冷却媒体供給容器から計量供給手段に冷却媒体を移動させる移動手段を備える。これらの移動手段および移動の原因となる駆動力は、ここでは非常に様々な性質のものであってもよく、これについては下記で説明する。特に好ましい実施形態では、装置は、冷却媒体を冷却導管を通して圧送するための少なくとも１つのポンプを備える。ポンプ、好ましくは、渦巻ポンプ、より好ましくはテールポンプ（ｔａｉｌｐｕｍｐ）は、冷却媒体を所定の流量で供給導管に圧送するように構成されており、これによって、計量供給要素による冷却媒体の最終的な計量供給が向上する。ここで、任意選択により、ポンプの流量は調節可能であってもよい。別の好ましい実施形態では、装置は、冷却媒体を冷却導管に圧送する少なくとも１つのポンプを備える。ポンプはここでもテールポンプによって形成されてもよい。他に、ここで、ポンプを１つだけ適用して、冷却媒体を供給導管と冷却導管の両方を通して圧送することを考えることができ、これは供給導管と冷却導管が互いに接続しており、従って、実際、単一の冷却媒体回路を形成している場合、特に有利である。また、冷却媒体供給容器を計量供給要素より高い位置に配置することを考えることもでき、それによって計量供給要素への冷却媒体の供給を重力に基づいて行うことができ、そのためポンプの使用を不要にすることができる。しかし、冷却媒体を計量供給要素にもっぱら重力に基づいて供給すると、一般に、計量供給プロセスはより困難になるが、その理由は、供給導管内の流量が一般に（十分）一定にならないからである。冷却媒体を供給導管内と冷却導管内を移動させるためにポンプおよび／または重力を適用することには、いわゆる非圧力（ｐｒｅｓｓｕｒｅｌｅｓｓ）供給容器を適用できる、即ち、冷却媒体供給容器の周囲の大気と開放連通している冷却媒体供給容器が適用されるという別の利点がある。従って、冷却媒体供給容器内の圧力は、冷却媒体供給容器の周囲の大気圧と実質的に等しい。このような冷却媒体供給容器は、一般に、圧力容器よりかなり安価であり、更に比較的安全であるが、その理由は、冷却媒体供給容器内ではあまり圧力が増大できず、また増大せず、それによって、冷却媒体供給容器が破裂する危険性を排除することが可能となるからである。冷却媒体供給容器内に存在する冷却媒体は永久に蒸発するため、冷却媒体供給容器内が永久的な最小限の過圧状態となり、それによって開放冷却媒体供給容器は自己清浄能力を有する。更に、このような非圧力冷却媒体供給容器を適用することによって、圧力容器を使用した場合より迅速に、従ってより有効に、冷却媒体を冷却媒体供給容器から少なくとも１つの計量供給要素に移動させることができることが分かった。更に、非圧力容器の充填は、加圧冷却媒体供給容器（圧力容器）の充填より（かなり）迅速に行うことができることが分かった。

代替の好ましい実施形態では、冷却媒体供給容器は圧力容器によって形成され、それによって供給導管と冷却導管のフラッシングは、冷却媒体供給容器内に配置される１つ以上の上昇管を適用することによって行うことができる。冷却媒体供給容器内の気圧増大の影響により、冷却媒体は少なくとも１つの上昇管を介して供給導管内と冷却導管内を流れることになる。しかし、前述のように、圧力容器は比較的高価であり、更に完全にリスクがないわけではなく、そのため一般に圧力容器より非圧力容器の方が好ましい。

本発明は、また、本発明の装置に使用される計量供給要素に関し、ここで、計量供給要素は計量供給室を備え、計量供給室には、計量供給室に冷却媒体を供給するための少なくとも１つの供給開口部、計量供給室から冷却媒体を排出するための少なくとも１つの戻り開口部が設けられており、少なくとも１つの戻り開口部は少なくとも１つの供給開口部より高い位置にある。計量供給要素の利点および計量供給要素の実施形態の変形は、前記に既に詳細に記載している。

更に、本発明は、本発明の装置に使用される少なくとも１つの供給導管と、少なくとも１つの供給導管を少なくとも部分的に取り囲む少なくとも１つの冷却導管とのアセンブリに関する。冷却導管は、好ましくは、供給導管から来る冷却媒体のための戻り導管によって形成され、それによって、冷却導管で供給導管を冷却するために追加の（別々の）冷却回路を必要としない。供給導管と冷却導管は、より好ましくは、互いに実質的に同軸方向に配置されている。好ましい実施形態では、供給導管と冷却導管は少なくとも１つの計量供給要素を介して互いに接続されている。計量供給要素は、好ましくは、ここでは、供給導管から冷却導管への通路を少なくとも部分的に、または任意選択により完全に遮断するように構成されている。ここで、計量供給要素は、一般に、操作可能な形態を取り、計量供給要素はまた、冷却媒体を戻すことができるように供給導管と冷却導管の間に形成された通路を通過可能な状態にしておくように構成されている。特定の好ましい実施形態では、供給導管と冷却導管は、少なくとも部分的に、実質的に可撓性の材料、好ましくはプラスチック、特にテフロン（登録商標）から製造されている。可撓性材料の使用により、アセンブリの適用の自由度が促進される。更に、プラスチックは比較的安価であり、設計の自由度が大きく、その上、一般に固有熱容量が比較的小さく、それによって冷状態の損失をできるだけ防止することができるため、プラスチックの使用は有利である。アセンブリの他の利点およびアセンブリの実施形態の変形は、前記に既に詳細に記載している。

本発明は、更に、本発明の装置を使用して飲料を冷却するために、冷却媒体を計量供給する方法に関し、本方法は、Ａ）第１の期間中、液体冷却媒体を供給導管内を流通させることによって供給導管をフラッシングする工程と、Ｂ）工程Ａ）による第１の期間の後の第２の期間中に、計量供給要素の一部を形成する分注開口部で一定量の冷却媒体を分注する工程とを含む。一定量の冷却媒体を分注する前に供給導管をフラッシングすることは、存在する可能性がある気体部分を供給導管から除去するために重要であり、それによって、その後の計量供給を正確に且つ高信頼性で行うことができる。ここで、工程Ａ）で計量供給要素に案内された冷却媒体を、戻り導管を介して少なくとも部分的に排出することが推奨され、それによって、供給導管のフラッシング中に供給導管から除去される冷却媒体を効率的に再使用することができる。しかし、また、供給導管を脱気できるように、工程Ａ）で計量供給要素に案内された冷却媒体を計量供給要素の分注開口部を介して少なくとも部分的に排出することを考えることもできる。飲用カップに飲料を加える前にこの飲用カップを短時間有効に予備冷却するために、工程Ａ）で分注開口部を介して分注され得る、ある一定量の液体冷却媒体を空の飲用カップに入れることができる。飲用カップに飲料を充填した後、分注開口部を介して一定量の冷却媒体を制御して飲用カップに供給することができる。ここで、分注開口部における氷の形成に対処できるように、工程Ｂ）で、より好ましくは工程Ａ）でも分注開口部を加熱することが有利である。冷却媒体は、好ましくは、工程Ａ）および工程Ｂ）で供給導管を通して圧送される。ポンプにより比較的一定の流量（単位時間当たりの量）で計量供給要素に冷却媒体を供給することができ、それによって、工程Ｂ）での時間制御された正確な計量供給がかなり容易になる。

第１の期間は、好ましくは、２〜１５秒である。これは、一般に、必要に応じて、供給導管を完全に脱気するのに十分である。第２の期間は、好ましくは、１〜１０秒である。これは、一般に、ある一定量の摂取可能な飲料の有効且つ十分な冷却を達成するのに十分である。本方法、およびそれによって本装置は、好ましくは制御部によって制御され、制御部には、一般に、少なくとも工程Ａ）および工程Ｂ）の実施を可能にする１つ以上のタイマーが設けられる。制御部はまた、一般に、例えば、分注開口部の下に飲用カップを配置することや飲用カップに一定量の飲料を入れることなどの、調製プロセスの残りの部分を制御するように構成される。この更なる仕様については、国際出願ＰＣＴ／ＮＬ２００８／０５００６８号明細書が参照され、その内容は本特許明細書に含まれるものと考えられる。

以下の図に示す非限定的な例示的実施形態に基づいて、本発明を説明する。

本発明の装置を設けた自動販売機の概略図である。図１の装置に使用される計量供給要素の詳細断面図である。本発明の装置に使用される供給導管と冷却導管の異なる実施形態の変形の図である。本発明の装置に使用される供給導管と冷却導管の異なる実施形態の変形の図である。本発明の装置に使用される供給導管と冷却導管の異なる実施形態の変形の図である。本発明の装置に使用される供給導管と冷却導管の異なる実施形態の変形の図である。本発明の装置に使用される供給導管と冷却導管の異なる実施形態の変形の図である。本発明の装置に使用される供給導管と冷却導管の異なる実施形態の変形の図である。

図１は、冷却されたミルクシェイクを出す自動販売機１の概略図を示し、自動販売機１には、ミルクシェイクを冷却するための液体窒素３を計量供給する装置２が設けられている。装置２は、この目的のために、窒素３で部分的に充填された非圧力供給容器４を備える。非圧力とは、供給容器４が供給容器４の周囲の大気と開放連通していることを意味するものと理解される。供給容器４内には、供給導管６を介して第１の計量供給要素７に接続されているテールポンプ５が収容されている。供給導管６は、窒素３のための戻り導管８によって同軸方向に取り囲まれており、この戻り導管８は、一方側が第１の計量供給要素７に接続されており、他方側が供給容器４内に流出するようになっている。従って、装置２は１つの窒素回路を備え、液体窒素３は、テールポンプ５によって供給容器４から供給導管６の中に圧送された後、第１の計量供給要素７を介して戻り導管８の中に案内され、その後、窒素３は、再び、供給容器４の中に戻される。戻り導管８を使用する目的は、供給導管６内での液体窒素３の蒸発を防止するために、供給導管６の周囲に冷却断熱シースを作り出すことである。供給導管６内で液体窒素３が蒸発すると、その結果、供給導管６内で気体が発生し、そのため第１の計量供給要素７で液体窒素３を所定量、計量供給することがずっと困難になる。従って、第１の計量供給要素７を使用して窒素３を計量供給する前に、供給導管６を脱気できるように、まず供給導管６を液体窒素３でフラッシングする。供給導管６からフラッシングされ得る気体は、戻り導管８を介して供給容器４に戻るように案内されることになる。ある一定の時間、供給導管６をフラッシングした後、分注開口部９を介して一定量の窒素３を飲用カップ１０に分注できるように第１の計量供給要素７を作動させる。飲用カップ１０に窒素３を加える前に、飲用カップ１０にまずミルクシェイクを一部充填する。この目的のため、自動販売機１は、ミルクシェイク用の供給容器１１と、ミルクシェイクに添加される添加物用の供給容器１２とを備える。これらの供給容器１１、１２はそれぞれ、第２の計量供給要素１５にミルクシェイクと添加物をそれぞれ供給するポンプ１３、１４に連結されている。計量供給要素１５は、飲用カップ１０にミルクシェイクと添加物をそれぞれ一定量、添加するように構成されている。添加物で強化されたミルクシェイクを飲用カップ１０に加えた後、撹拌要素１６でミルクシェイクと添加物を互いによく混合し、撹拌中、飲用カップ１０に一定量の窒素３も加えられる。ミルクシェイクを冷却した後、取出口（ｄｅｌｉｖｅｒｙｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ）１７で飲用カップ１０を取り出すことができる。自動販売機２は、とりわけ、ポンプ５、１３、１４、２つの計量供給要素７、１５および撹拌要素１６を時間制御して作動させる制御部１８を備える。自動販売機２は、更に、制御盤１９および飲用カップ１０用の供給容器２０を備える。

図２は、図１による装置に使用される第１の計量供給要素７の詳細断面図を示す。図示するように、計量供給要素７は計量供給室２１を備え、計量供給室２１には供給導管６、戻り導管８、および分注開口部９が接続している。必要に応じて、分注開口部９を閉鎖できるようにプラスチック弁２２が適用される。弁２２は、ここで、スペーサー２３を介して作動要素２４に接続されており、作動要素２４は、この例示的実施形態では磁石によって形成されている。作動要素、およびそれによって弁２２は電磁石２５で移動させることができ、それによって分注開口部９を閉鎖または開放することができる。分注開口部には、分注開口部９での凝縮およびその結果として起こる凍結を防止するために加熱要素２６が設けられている。図示するように、戻り導管８への入り口は、供給導管６の出口より高い位置に配置されている。このようにして、蒸発した窒素３によって形成され、供給導管６から来る気体を、戻り導管８を介して比較的効率的に排出することができる。

図３ａ〜図３ｆは、本発明の装置に使用される供給導管と冷却導管の異なる実施形態の変形の図を示す。図３ａは、より詳細には、供給導管２７と冷却導管２８を同軸方向に配置できることを示す。図３ｂは、冷却導管２９が供給導管３１の外壁３０の周囲を部分的にしか被覆しないことを示す。図３ｃは、供給導管３２が２つの冷却導管３３ａ、３３ｂによって取り囲まれていることを示す。図３ｄは、湾曲した供給導管３４が冷却導管３５内に収容されていることを示し、冷却導管３５は、実際、この例示的実施形態では、冷却リザーバによって形成されており、その中を通って流れが生じる。図３ｅは、供給導管３６の長手方向が冷却導管３７によって完全に取り囲まれていることを示す。図３ｆは、供給導管３８の長手方向が冷却導管３９によって部分的に取り囲まれていることを示す。供給導管３８と冷却導管３９、より好ましくは供給導管３８に接続されている戻り導管によって形成されている冷却導管３９は、好ましくは、実質的に可撓性の材料、特にプラスチックから製造されている。ここでは、適したプラスチックは、テフロン（登録商標）（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ））である。供給導管３８と冷却導管３９の可撓性アセンブリを適用する利点は、これによって一般にアセンブリの適用可能性がかなり促進されることである。少なくとも冷却導管は、好ましくは可撓性の波形管から製造される。波形管を適用する利点は、一般に、冷却導管の曲げ、およびそれによる閉塞をこのようにして防止できることである。

本発明は、図示され、本明細書に記載される例示的な実施形態に限定されるものではなく、当業者には自明となる多数の変形が添付の特許請求の範囲内で可能であることが明らかとなる。

Claims

冷却媒体、特に飲料を冷却するために冷却媒体を計量供給する装置であって、
− 沸点が室温より低い少なくとも１種類の液体冷却媒体を収容する少なくとも１つの冷却媒体供給容器と、
− 液体冷却媒体、特に、飲料と混合されることによって飲料を冷却する液体冷却媒体をある一定量、計量供給するために、少なくとも１つの供給導管を介して前記冷却媒体供給容器に接続されている少なくとも１つの計量供給要素と、
− 冷却媒体が提供されている前記供給導管を実質的に液体の冷却媒体で冷却するために、前記冷却媒体供給容器に接続されている少なくとも１つの冷却導管と、
を備える装置。
前記冷却導管が前記供給導管に接続していることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
前記冷却導管が前記供給導管を少なくとも部分的に取り囲むことを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
前記冷却導管が、前記供給導管を実質的に完全に取り囲むことを特徴とする、請求項３に記載の装置。
前記冷却導管の少なくとも一部と前記供給導管の少なくとも一部が互いに同軸方向に配置されていることを特徴とする、請求項３または４に記載の装置。
前記供給導管内を通って案内される冷却媒体を前記冷却導管を介して戻すために、前記供給導管に接続されている戻り導管によって前記冷却導管が形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
前記戻り導管が前記計量供給要素を介して前記供給導管に接続されていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
前記供給導管と前記戻り導管が、前記計量供給要素の一部を形成する計量供給室に接続していることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
前記供給導管が少なくとも１つの供給開口部を介して前記計量供給室に接続しており、前記戻り導管が少なくとも１つの戻り開口部を介して前記計量供給室に接続しており、少なくとも１つの戻り開口部が前記少なくとも１つの供給開口部より高い位置にあることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
前記計量供給要素が、前記供給導管に接続する冷却媒体用の少なくとも１つの分注開口部を備え、前記計量供給要素が、前記供給導管の前記分注開口部を閉鎖する少なくとも１つの制御可能な閉鎖要素を備えることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項に記載の装置。
前記装置が、前記分注開口部を加熱する加熱手段を備えることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
前記閉鎖要素からある一定の距離、離れたところで前記閉鎖要素を作動させることができるようにするために、前記閉鎖要素が少なくとも１つのスペーサーを介して作動要素に接続されていることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の装置。
前記装置が、前記供給導管を脱気するための脱気手段を備えることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
前記装置が、冷却媒体を前記冷却導管を通して圧送するための少なくとも１つのポンプを備えることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
前記装置が、冷却媒体を前記供給導管を通して圧送する少なくとも１つのポンプを備えることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
前記冷却媒体供給容器が、大気と開放連通していることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の装置。
前記冷却媒体が、液体窒素によって形成されていることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の装置。
前記計量供給要素が計量供給室を備え、前記計量供給室には、前記計量供給室に冷却媒体を供給するための少なくとも１つの供給開口部と、前記計量供給室から冷却媒体を排出するための少なくとも１つの戻り開口部とが設けられており、少なくとも１つの戻り開口部が前記少なくとも１つの供給開口部より高い位置にあることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の装置に使用される計量供給要素。
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の装置に使用される、少なくとも１つの供給導管と、前記供給導管を少なくとも部分的に取り囲む少なくとも１つの冷却導管とのアセンブリ。
前記冷却導管が、前記供給導管から来る冷却媒体のための戻り導管によって形成されていることを特徴とする、請求項１９に記載のアセンブリ。
前記供給導管と前記冷却導管が、互いに実質的に同軸方向に配置されていることを特徴とする、請求項１９または２０に記載のアセンブリ。
前記供給導管と前記冷却導管が、少なくとも１つの計量供給要素を介して相互に接続されていることを特徴とする、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載のアセンブリ。
前記計量供給要素が、前記供給導管から前記冷却導管への通路を少なくとも部分的に遮断するように構成されていることを特徴とする、請求項２２に記載のアセンブリ。
前記供給導管と前記冷却導管が、少なくとも部分的に、実質的に可撓性の材料、好ましくはプラスチック、特にテフロンから製造されていることを特徴とする、請求項１９〜２３のいずれか一項に記載のアセンブリ。
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の装置を使用して、冷却媒体、特に、飲料を冷却するための冷却媒体を計量供給する方法であって、
Ａ）第１の期間中、沸点が室温より低い実質的に液体の冷却媒体を前記供給導管内を流通させることによって、前記供給導管をフラッシングする工程と、
Ｂ）工程Ａ）による前記第１の期間の後の第２の期間中に、前記計量供給要素の一部を形成する分注開口部で一定量の冷却媒体を分注する工程と、
を含む方法。
工程Ａ）で前記計量供給要素に案内された前記実質的に液体の冷却媒体が、戻り導管を介して少なくとも部分的に排出されることを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
工程Ａ）で前記計量供給要素に案内された前記冷却媒体が、前記計量供給要素の前記分注開口部を介して少なくとも部分的に排出されることを特徴とする、請求項２５または２６に記載の方法。
工程Ａ）および工程Ｂ）で、前記冷却媒体が前記供給導管を通して圧送されることを特徴とする、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の方法。
少なくとも工程Ｂ）で、前記分注開口部が加熱されることを特徴とする、請求項２５〜２８のいずれか一項に記載の方法。
前記第１の期間が２〜１５秒であることを特徴とする、請求項２５〜２９のいずれか一項に記載の方法。
前記第２の期間が１〜１０秒であることを特徴とする、請求項２５〜３０のいずれか一項に記載の方法。