JP2018515174A - 正確な温度制御を伴う、冷却製品又は加熱製品を調製するためのマシン - Google Patents

Abstract

冷却製品又は加熱製品の調製用のマシン（２０）は、製品の調製用の原材料の少なくとも一部を含む容器（８）を収容するための、受け座（１）と、容器（８）が受け座（１）内に配置された場合にその容器（８）の外壁と接触するように配置構成された、熱交換要素（１ａ）と、容器（８）が受け座（１）内に配置された場合にその容器（８）の外壁の温度を測定するように配置構成された、温度検知手段（１００）とを備え、この温度検知手段（１００）は、容器（８）の外壁の近位の温度（ＴＳ１）を測定するように配置構成された、一次温度センサ（１０１）と、容器（８）の内側と外部環境との間で熱が通過して移動する、熱経路内に配置された位置の、温度（ＴＳ２）を測定するように配置構成された、二次温度センサ（１０２）との、少なくとも２つの温度センサを備えている。【選択図】 図１

Description

本発明は、冷却製品又は加熱製品、好ましくは、アイスクリーム又はホイップヨーグルトなどの、空気が混入された冷菓を調製するためのシステムを目的とするものであり、このシステムは、調製マシン及び専用容器を備える。特に、本発明は、冷却製品又は加熱製品の調製プロセスの間の、その製品の正確な温度制御を提供する、調製マシンに関する。

現在のところ、家庭でのアイスクリーム消費の大部分は、販売地点で冷凍された状態で購入される製品に関連するものである。乳製品に関しては、例えば、製品を低温（冷凍）状態に保つために、家庭では迅速に製品を運ぶ必要があること、製品を冷凍庫内に保存する必要があること、及び、標準的な冷凍庫の容積を考慮すると、限られた数の風味のみが入手可能であることなどの、いくつかの欠点が存在する。更には、そのような製品の食感は、どちらかといえば固く、作り立てのアイスクリームには程遠いものである。

現在有効な代替的解決策は、アイスクリームマシンを使用して、新鮮なアイスクリームを作り出すことである。その結果として得られる、作り出された製品の食感は、より満足度の高いものとなるが、既知のアイスクリームマシンによる調製手順には、いくつかの欠点がある。

具体的には、全ての原材料は、予め混合しなければならず、そのようなマシンの容積は、通常、同じ風味の５回分以上の供給分量に相当し、必要とされる時間は、約３０分である。更には、調製のために必要とされる原材料は、その調製マシンの多数の部分（例えば、撹拌器、タンク、又は注出機）と接触することになり、それらの全ての部分を洗浄しなければならない。他の代替案は、標準的な冷凍室内での冷凍段階の前の、周囲温度での調製を伴うものである。そのため、それらの代替案もまた、時間を要し、洗浄作業を必要とする。

それゆえ、冷たい菓子又はデザートの調製の簡便性を向上させること、具体的には、調製時間の短縮、食品との接触面を洗浄する手間の回避、並びに、魅力的な食感及び多様性のある製品を要求に応じて提供することに関する、需要が存在する。

例えば、米国特許出願公開第２００６／０２６３４９０号は、壁及び底部内に、凍結可能溶液を受容するためのキャビティを有するカップを、取り外し可能に受容するためのカップホルダを備える、冷凍菓子製造機に関する。この菓子製造機のカップは、調製時に役立ち、かつカップを供する際に役立つように設計されている。例えば、国際公開第２０１０／１４９５０９号は、冷凍菓子を調製するためのシステムに関し、このシステムは、専用の調製装置内に挿入するための円筒形容器を備え、この容器は、所定量の原材料を含む。このシステムの装置は、容器ホルダを備え、この容器ホルダは、容器が容器ホルダ内に配置されている場合にその容器と緊密に接触するように設計された、内側熱交換面と、その容器内部で調製された１回分の分量を、専用の受容器に供給するための、送達出口とを有する。

更には、食品及び飲料の注出マシンの分野では、標準となりつつある１つの需要は、調製の後に洗浄を行わないことである点を考慮するべきであり、送達される製品の完全に清潔な調製を確実なものにする１つの方法は、その初期容器内の製品の処理及び送達の双方による、あらゆる製品の移送を回避することにある。この点に関して、最終製品を得るために、初期原材料に適用することが可能なプロセスのうちの１つは、熱伝達（加熱及び／又は冷却）である。製品の移送が許容されない、この場合では、この熱伝達を達成するための最も明白な方法は、パッケージを介した伝導を使用することによるものである。このことは、例えば、冷却に関しては、蒸気圧縮冷凍回路の蒸発器を介して行われる。それゆえ、通常の場合には、既知の装置における調製プロセスの間、熱伝達は、一般に、原材料を保持する容器本体と、その装置の内側熱交換面との間で、その容器の外側本体を介した伝導によって得られる。

問題となるのは、調製パラメータ（冷却力、回転速度、回転方向、タイミングなど）を適宜に調節して、その冷却製品の最適な最終食感が得ることが可能となるように、調製の間、特に、攪拌の間に、製品温度の正確な情報を得ることである。

しかしながら、正確な温度情報は、調製プロセスの間、容器内に温度プローブを配置することを必要とするものであり、このことにより、複雑なマシン構造、及び温度プローブの洗浄の手間がもたらされることになる。

結果として、より詳細に分析すると、以下で更に説明されるように、製品温度の情報を得ることが、不可能又は困難となる：
閉鎖された製品容器の場合に、直接測定を使用することは、その製品へのアクセスが存在しないため、不可能である（図３の参照文字Ａを参照）；
開放された製品容器の場合での直接測定には、センサプローブの洗浄が必要となる（図３の参照文字Ｂを参照）；
マシンの加熱／冷却面、例えば蒸発器上での温度の測定は可能であるが（図３の参照文字Ｃを参照）、製品の温度を反映するものではない；
非接触センサはコスト高であり、障害をもたらす恐れがある飛沫に敏感である（図３の参照文字Ｄを参照）。

同一出願人に帰属する欧州特許文書第１３１９０８１０．５号では、温度センサが製品と直接接触することなく、その温度センサが、製品温度を高い信頼性で反映するような場所で、容器と接触して配置されることにより、あらゆる洗浄の必要性が回避される、システムが提示されている（図４の参照文字Ｅを参照）。しかしながら、提示されたようなシステムでは、以下の点を確実にすることが不可能であることにより、検知された温度と実際の製品温度との間には、食い違いが存在する：
センサとカップ又は容器内の製品との間の、完全な伝導；
センサと環境との間の、完全な断熱。

それゆえ、欧州特許第１３１９０８１０．５号で提示されるようなシステムでは、その検知温度は、製品温度と環境温度との間の中間値であり、１つのみの検知値に基づいて、それらの２つの値を推定することはできない。

それゆえ、本発明は、好ましくは空気が混入された冷菓製品の調製用のマシン内に収容されている場合の、そのような容器内部において保持された製品の温度に関する、信頼性のある情報を得ることにより、その製品温度を、確実かつ正確に、また環境温度が変化する場合であっても推定するための、専用の手段を提供することを目的とする。更には、本発明のシステムは、洗浄を必要とせず、単純かつ低コストである。

本発明は、上述の問題点に対処することを追及するものである。本発明はまた、本説明の残りの部分に記述されるような他の目的、特に他の問題点の解決も目的とするものである。

第１の態様によれば、本発明は、冷却製品又は加熱製品の調製用のマシンに言及するものであり、このマシンは、
製品の調製用の原材料の少なくとも一部を含む容器を収容するための、受け座と、
容器が受け座内に配置された場合にその容器の外壁と接触するように配置構成された、熱交換要素と、
容器が受け座内に配置された場合にその容器の外壁の温度を測定するように配置された、温度検知手段とを備える。

この温度検知手段は、容器の外壁の近位の温度Ｔ_Ｓ１を測定するように配置された、一次温度センサと、容器の内側と外部環境との間で熱が通過して移動する、熱経路内の位置の温度Ｔ_Ｓ２を測定するように配置された、二次温度センサとの、少なくとも２つの温度センサを備える。

本発明によれば、製品の温度Ｔ_Ｐは、一次温度センサによって測定された温度Ｔ_Ｓ１、及び二次温度センサによって測定された温度Ｔ_Ｓ２から外挿される。

典型的には、このマシンは、検知された２つの温度Ｔ_Ｓ１、Ｔ_Ｓ２間で外挿を行って、製品温度Ｔ_Ｐを算出するように配置された、制御ユニットを更に備える。

この外挿は、容器内の製品と一次温度センサとの間の材料層、並びに一次温度センサと二次温度センサとの間の材料層の、伝導性、表面寸法、及び厚さを表す、予め特定された値を使用して行われる。

典型的には、このマシンは、温度検知手段と容器の外壁との接触を確実にするために、温度検知手段と協働するように構成された、押圧手段を更に備える。

このマシンは、好ましくは、押圧手段と協働して、異なるサイズを有する容器に適合するように構成された、可撓性膜を更に備える。

本発明によれば、このマシンは、好ましくは、可撓性膜と協働して、その可撓性膜の変形を、その変形方向のうちの少なくとも１つで制限するように配置された、機械的止め具を更に備える。

好ましくは、２つのセンサのうちの少なくとも一方は、温度検知手段と容器の外壁との接触を確実にするために移動可能な、断熱可動支持部に配置されている。

典型的には、２つのセンサのうちの少なくとも一方は、その少なくとも一方のセンサと容器の外壁との間の高伝導経路を確保する、高伝導性支持部内に配置されている。

好ましくは、温度検知手段は、それらを外部環境から隔離する、断熱支持部内部において配置されている。この断熱支持部は、典型的には、ゴム、シリコン、発泡体、又は同様の材料で作製されている。

第２の態様によれば、本発明は、説明されたようなマシン、及びそのようなマシンと協働する容器を備え、その容器内部において冷却製品又は加熱製品を調製するための、システムに言及する。

典型的には、この容器は、マシンの受け座内に容器が配置された場合に温度検知手段がその容器の外壁と接触する場所に配置された、追加的熱伝導部分を備える。

好ましくは、この容器は、剛性に構成され、好ましくはカプセルとして構成され、又は、可撓性に構成され、好ましくはパウチ若しくはサッシェとして構成されている。

本発明によれば、容器内の製品は、容器のタイプ、その容器のサイズ、及び／又はその容器の材料のタイプに合わせて調製される。

以下の本発明の実施形態の「発明を実施するための形態」を、添付図面の図と併せて読むことにより、当業者には、本発明の更なる特徴、利点、及び目的が明らかとなるであろう。

本発明による、冷却製品若しくは加熱製品を調製するためのシステム及びマシンの概略図である。 本発明による、容器本体の種々の可能な形状である。 本発明による、容器本体の種々の可能な形状である。 既知の先行技術による、冷菓を調製するためのマシンにおける、製品温度測定及び関連のセンサ位置に関する、可能な解決策である。 既知の先行技術による、冷菓を調製するためのマシンにおける、直接接触する温度センサの可能な提案位置である。 既知の先行技術による、冷菓を調製するためのマシンにおける、カップ又は容器に対する温度センサの持続的な接触圧を確実にする、バネシステムである。 本発明による、冷却製品又は加熱製品を調製するためのマシンにおける、温度を測定するための２つのセンサシステムの種々の図である。 本発明による、冷却製品又は加熱製品を調製するためのマシンにおける、温度を測定するための２つのセンサシステムの種々の図である。 本発明による、冷却製品又は加熱製品を調製するためのマシンにおける、温度を測定するための２つのセンサシステムの種々の図である。 本発明による、冷却製品又は加熱製品を調製するためのマシンにおける、温度を測定するための２つのセンサシステムの、カップ又は容器に向けて押圧された場合の詳細断面図である。 本発明による、冷却製品又は加熱製品を調製するためのマシンにおける、環境と製品との間の熱経路の概略図である。 本発明による、冷却製品又は加熱製品を調製するためのマシンにおける、温度を測定するための２つのセンサシステムの、可撓性レバーが使用された場合の詳細断面図である。 本発明による、冷却製品又は加熱製品を調製するためのマシンにおける、温度を測定するための２つのセンサシステムの、可撓性レバーが使用された場合の詳細断面図である。 本発明による、冷却製品又は加熱製品を調製するためのマシンにおける、温度を測定するための２つのセンサシステム内に配置された、機械的止め具の詳細図である。

図１は、容器８と、容器８内で冷凍菓子を調製するように設計された食品調製マシン２０とを備える、本発明によるシステムの好ましい実施形態に関する。本発明によれば、冷却製品のみならず加熱製品もまた、容器８内で調製することができるが、好ましい事例は、冷却製品を調製する事例となる。しかしながら、本発明は、冷却製品のみに限定されることなく、加熱製品の調製にも拡張されるものとする。

好ましくは、容器８は、単回使用の容器として構成され、典型的には、最終製品の調製用の原材料の、少なくとも一部を内部に含み、異なる実施形態によれば、また本発明の範囲内にも含まれるものとして、それらの原材料は、注出容器から得られ、容器８内に注出されるものとすることができる。いずれの方式にせよ、これらの原材料は、容器８内で最終的に処理されることになる。

マシン２０は、好ましくは、容器８を内部に受容するための、受け座１を備える。受け座１は、好ましくは、図１に示されるような側断面図で見た場合、Ｖ字形態又は円錐台形態に成形されている。それにより、受け座１は、好ましくは、容器８を中に配置することが可能な、挿入開口部２３ａ、並びに、様々なサイズの容器の収容を可能にする、下側開口部２３ｂを備える。更には、受け座１は、好ましくは、環状リング部分として形成されている。受け座１は、好ましくは、専用の支持手段２３ｃによって、このマシンの筐体に接続されている。そのような実施形態によれば、例えば図２ａ、図２ｂに示されるような、異なるサイズのそれぞれの容積の容器８を、受け座１によって支持することができる。

調製マシン２０は、冷却ユニット４を更に備え、この冷却ユニット４は、好ましくはマシン２０の受け座１に接続された、又は受け座１と一体的に形成された、熱交換要素若しくは冷却要素１ａに接続されている。熱交換要素１ａは、好ましくは、このマシンの冷却ユニット４に流体接続された、蒸発器である。熱交換要素１ａは、それゆえ、容器８及びその容器８に封入された菓子製品から、熱エネルギーを回収することにより、その容器内に収容された製品の温度を急速に低下させる、熱交換器としての機能を果たす。

熱交換要素１ａは、好ましくは、このマシンの受け座１内に容器が配置された場合に容器８の外壁面８ｄ及び熱交換壁部分１２（図２ａ、図２ｂを参照）と重なり合い、それらに隣接して配置されるように成形されている。

熱交換要素１ａは、このマシン内に容器８が配置された場合にその容器の外壁面８ｄと接触するように配置された、熱交換接触面２１を備えている。それにより、熱交換接触面２１は、受け座１の内側表面に配置されている。熱交換要素１ａの熱交換接触面２１と、容器８の熱交換壁部分１２とは、好ましくは、相補的な形状である。

熱交換要素１ａは、好ましくは、優れた熱伝達特性を提供する材料のものであり、好ましくは、ステンレス鋼、銅、又はアルミニウムなどの金属である。したがって、容器８と熱交換要素１ａとの間の熱伝達は、著しく増強される。

図１に示されるように、容器受け座１は、好ましくは部分的にのみ、熱交換要素１ａで構成されている。受け座１は、好ましくは、ポリマー又はプラスチック材料などの、より低い熱容量を有する材料から作製された、断熱部分１ｂを更に備えている。そのような実施形態によれば、熱慣性が、またそれゆえエネルギー損失が低減されることにより、より急速な容器８の冷却が可能となる。断熱部分１ｂは、温度検知手段を、容器の壁に対して緊密な方式で、外部環境から隔離するために更に役立つことにより、より正確な製品温度が得られる。

マシン２０は、好ましくは、このマシンの構成要素の動作を制御するための、制御ユニット６を備える。制御ユニット６は、好ましくは、より詳細に更に説明されるように、少なくとも、冷却ユニット４及び温度検知手段１００に接続されている。

好ましい実施形態では、温度検知手段１００は、容器８内部の製品８ｂの実際の温度に応じて、マシン２０の冷却ユニット４を制御するために、制御ユニット６に接続されている。

マシン２０の冷却ユニット４は、熱交換要素１ａを冷却するように適合されている。熱交換要素１ａは、優れた熱伝導性を備えるため、容器８、及び特に容器８の熱交換壁部分１２は、熱交換要素１ａと接触している場合に有効に冷却される。冷却ユニット４は、熱交換要素１ａ、熱交換壁部分１２、また結果として容器８を、可能な限り迅速に冷却するための、任意の冷蔵システム及び／又は循環熱伝達システムを備え得る。

任意選択的に、マシン２０は、例えば水などの液体を保持するための液体タンク２、及び専用のポンプを更に備え得る。液体タンク２は、マシン２０の受け座１内部において配置されている場合の容器８に、液体を提供するための、液体注出手段２ａに接続することができる。液体タンク２は、初期製品が、粉末、ゲル、又は液体濃縮物であり、そのため、適正な食感を有する最終製品を達成するために、所定の希釈率に従って希釈することが必要とされた場合に必須のものとすることができる。

更には、マシン２０は、１つ以上のトッピングリザーバ３と、固体若しくは液体の形態のトッピングを製品８ｂに供給するための、関連する弁又はポンプ（図示せず）とを備え得る。これらのトッピングは、液状クーリ、液状チョコレート、はちみつ、カラメル、又は、クリスプ、フレーク、チョコレート片のような固形製品とすることができる。更には、これらのトッピングは、例えば溶けたチョコレートなどの、追加的に設けられた熱源によって液化されたものとすることができる。

マシン２０は、撹拌部材９に接続するように適合され、かつ（後に詳細に説明されるような）複合的移動で撹拌部材９を駆動する、撹拌ユニット５を更に備える。このような理由で、撹拌ユニット５には、好ましくは、撹拌部材９を選択的に接続するように設計された、接続手段５ａが装備されている。撹拌部材９は、マシン２０の一部とすることができ、又は、容器８の一部として提供する（容器８に一体化する、又はその一部とする）こともできる。この撹拌部材は、好ましくはスプーンである。

トッピングリザーバ３及び撹拌ユニット５は、好ましくは、容器受け座１内への容器８の挿入、及び容器受け座１からの容器８の取り外しを可能にするために、このマシンの可動構造体７上に取り付けられる。可動構造体７は、それゆえ、マシン２０の筐体の残部に対して、閉鎖位置（図１に示す）から開放位置（図示せず）へと移動するように適合されている。それにより、マシン２０の残部に対する可動構造体７の移動は、回転又は並進移動とすることができる。

以下では、冷凍菓子又は冷菓の調製用のマシンの、基本的作動原理を説明する。前述のように、冷菓の調製が、本発明の好ましい実施形態である場合であっても、それに限定されるものではなく、冷却製品又は加熱製品の調製に限定されるものとする。

最初に、マシン２０の可動構造体７が、その開放位置へと引き寄せられ、この開放位置で、容器８の中心開口部８ｃを閉鎖するために提供される蓋部材が取り外されている容器８が、受け座１内に挿入される。この開放位置で、撹拌部材９を、マシンの撹拌ユニット５に手作業で接続することができる。

次いで、可動構造体７は、その閉鎖位置へと引き寄せられ、この閉鎖位置で、撹拌ユニット５及びトッピングリザーバ３が、容器８に向けて引き下げられる。この位置では、撹拌部材９は、容器８の内側表面１２ａに隣接する位置へと引き寄せられる。

次いで、熱交換要素１ａが、容器の外壁面８ｄと、好ましくは、その容器の熱交換壁部分１２と相互作用することによって、容器８内部の製品が冷却されることになる。同時に、撹拌ユニット５により、容器８内部での撹拌部材９の運動を提供することができる。

熱交換要素１ａの動作は、好ましくは、温度検知手段１００によって検出された温度に応答して設定される。それにより、熱交換要素１ａのオン／オフ状態などの全般的動作、並びに特定の冷却温度を、前述の温度検知手段１００によって測定された温度に応答して、設定することができる。

この調製プロセスの間、トッピングリザーバ３から、液状又は固形のトッピングを、容器８内部の主要製品に添加することができる。このことは、液状トッピングが消費者にとって視覚的に魅力がある渦巻きを作り出し、固形トッピングが堅く軽い食感のまま維持されるように、好ましくは、調製プロセスの終了間際に実施される。

所定の冷却温度に到達して、その冷却温度が温度検知手段１００によって検知されると、その冷却動作は、好ましくは、製品を最適な供給温度に保つために、停止又は低減される。

次いで、受け座１から容器８を取り外すことができるように、マシン２０の可動構造体７が、その開放位置へと引き寄せられる。撹拌ユニット５は、可動構造体７を開放位置に引き寄せる際に、撹拌部材９から切り離されるように適合させることができる。それゆえ、撹拌部材９は、最終製品内に、またそれゆえ容器８内部に残置される。好ましくはスプーン様に成形されている撹拌部材９は、次いで、調製された菓子８ｂを消費するために使用することができる。それゆえ、この容器は、冷凍菓子の調製の間、初期容器、処理容器、及び最終容器としての機能を同時に果たす。したがって、このマシンの構成要素の洗浄動作は、不必要である。

本説明の構成では、容器８内部に保持された製品の温度の、有効な測定が可能となる。それにより、容器内部の製品への温度プローブの提供を必要とすることのない、衛生的な解決策がもたらされる。更には、容器の外壁面８ｄの温度を測定することにより、調製プロセス中に発生する飛沫が、温度センサ１６に接触することを、有効に防止することができる。

図２ａ及び図２ｂに示されるように、例えば、それぞれが３００ｍＬ、２００ｍＬ、又は１５０ｍＬなどの異なる容積を封入する、異なる容器８’、８’’を提供することができる。それぞれの容器８によって調製される製品に応じて、容器８のサイズ及び容積は、（それらの容器が、原材料の少なくとも一部を内部に含む、単回供給容器として構成されている実施形態では）特定の製品を調製するために必要な、所定量の原材料を含むように適合されている。これらの容器は、好ましくは、常温保存可能な食用原材料を含む。更には、この容器は、例えば、蓋部材（図示せず）によって区画１１内に封入される空気などの、気相を更に含み得る。好ましい実施形態では、菓子原材料の量は、好ましくは、提供される容器の容積の２０〜６０％の範囲である。容器の残部は、気体で充填することができる。あるいは、又は更には、無菌充填及び保存期間の延長のために、容器内部に窒素を提供することもできる。

既に述べられたように、単回使用の容器に関する好ましい実施形態では、容器の開口８ｃを閉止するために、またそれゆえ原材料をその容器内に封入するために、蓋部材（図示せず）が、好ましくは、容器のそれぞれに提供される。

図２ａ及び図２ｂに示されるように、異なる容器８’、８’’は全て、好ましくは、例えば垂直投影高さｈ０の熱交換部分１２などの、共通の技術的部分を備える。好ましくは、これらの容器は、追加的熱伝導部分１７を更に備え得る。それにより、熱交換壁部分１２及び／又は追加的熱伝導部分１７は、好ましくは、これら異なる容器８’、８’’の全てに関して、本質的に同一の外径のものとなる。より好ましくは、熱交換壁部分１２及び／又は追加的熱伝導部分１７は、異なる容器８’、８’’の全てに関して、同じ寸法及び同じ形状のものである。

追加的熱伝導部分１７は、好ましくは、所定の垂直投影高さｈの環状部分であり、この垂直投影高さｈは、好ましくは５〜１５ｍｍにわたる。追加的熱伝導部分１７は、好ましくは、容器８の熱交換壁部分１２から、距離ｄで軸方向に離隔して配置されている。距離ｄは、好ましくは２〜３５ｍｍ、より好ましくは５〜２５ｍｍにわたる。

本発明によれば、容器８が受け座１内に配置された場合に熱交換壁部分１２は、熱交換接触面２１と重なり合い、追加的熱伝導部分１７は、好ましくは、温度検知手段１００が容器の外壁面８ｄと接触する場所に配置される。

代替的モードでは、熱交換壁部分１２及び追加的熱伝導部分１７は、単一の環状部分へと形成されていることにより、容器がマシンの座部内の所定位置にある場合に熱交換要素１ａ及び温度センサ１６と重なり合う。そのような重なり合い部分は、そのため、垂直投影高さｈ０＋ｈの（距離ｄを有さない）単一帯域とすることができる。

追加的熱伝導部分１７は、その容器の壁の残部の厚さとは異なる、厚さｔを備え得る。具体的には、追加的熱伝導部分１７は、その容器の外壁面８ｄの残部よりも、１０〜３０、好ましくは１５〜２５％少ない、低減された厚さを備え得る。

追加的熱伝導部分１７は、その容器の外壁面８ｄの残部、及び／又は熱交換壁部分１２と比較して、異なる材料のものとすることができる。追加的熱伝導部分１７は、その容器の熱交換壁部分１２と同じ材料から作製することもできる。

それにより、追加的熱伝導部分１７は、少なくとも部分的に、銅、アルミニウム、及び／又は鋼などの金属から作製することができる。

追加的熱伝導部分１７は、容器８の外壁面８ｄを介した熱伝導性を向上させるために、金属材料などの向上した熱伝導性を有する材料の、一体形成層又は外部適用層も備え得る。

容器８’、８’’はまた、好ましくは、本質的に同一の幾何学的形状のものである、上縁部分１３も備え得る。上縁部分１３は、図２ａ及び図２ｂに示されるような、容器本体８ａの直径が増大した部分とすることができる。あるいは、又は更には、上縁部分１３は、フランジ様の縁部分又はカールした外側縁部分（図示せず）も備え得る。

異なる容器８’、８’’の容器本体８ａの厚さ、特に、熱交換壁部分１２の厚さは、好ましくは同一であるが、調製されるそれぞれの製品に関して、異なる熱特性を、またそれゆえ冷却特性を得るために、異なるものにすることもできる。

容器８’、８’’のそれぞれは、好ましくは、本質的に円錘形状を有する。あるいは、この容器は、本質的に湾曲形状も有し得る。容器８のそのような形状によれば、温度変化による容器本体８ａの伸長及び／又は縮小が、マシン２０の受け座１内部での容器８の適切な支持に、悪影響を及ぼすことはない。具体的には、容器８と受け座１との間の緊密な支持が、またそれゆえ、熱交換壁部分１２と熱交換要素１ａとの間の密接な接触が確実となる。

マシン２０は、制御ユニット６に接続された、トルク検知手段（図示せず）を更に備え得る。それにより、撹拌ユニット５を、具体的には、その撹拌ユニット５の専用モータの回転速度及び電流を制御するように適合されている制御ユニット６は、その電流に比例するトルクを検知することができる。したがって、調製プロセスを監視して、容器内部の製品が、消費される準備が整っているか否かを検出するために、容器８内部で調製される製品の粘度を、制御ユニット６によって検出することができる。

制御ユニット６は、温度センサ６によって測定された温度に応答して撹拌ユニット５を制御するように、更に設計することができる。この撹拌ユニットの制御は、その速度及び／又はその回転方向とすることができる。

以下では、温度検知手段１００の更なる詳細な説明が行われ、また、既知の先行技術の解決策との比較も行われる。

図３に示されるように、本発明のシステムと同様の、冷却製品又は加熱製品を調製するためのシステムにおける種々の可能性が、現況技術において既知であるが、しかしながら、これらの既存の可能性は全て、以下のような関連する欠点を提示する：
閉鎖容器８を使用する場合、容器８の内部に既に一体化されているセンサを使用する場合にのみ、直接的な温度測定が可能となるが、この解決策は、センサプローブの洗浄を必要とするものであり、衛生的ではない。

別の可能性は、このマシンの加熱面／冷却面、例えば、金属製蒸発器１ａ上の温度を測定することであるが、しかしながら、この解決策では、読み取られる温度は、高い慣性を有し得る製品温度を反映するものではなく、この高い慣性は、読み取りの観点では、２つの値の間の遅延を表すものである。

別の代替的解決策は、例えば、非接触センサ（例えば、赤外線に基づくもの）を使用することであるが、しかしながら、この解決策はコスト高であり、飛沫又は汚れに敏感であることにより、誤測定がもたらされる。

例えば同一出願人に帰属する欧州特許文書第１３１９０８１０．５号で提示されるシステムは、容器８の外側上であるが、容器８と直接かつ密接に接触する、その容器８の理想的な伝導性部分上の、（例えば、図４又は図５に示されるような）位置Ｅに、冷却面／加熱面、又は、高温の圧縮器、加熱電子装置、若しくは更に周囲空気などの寄生的な熱源とすることが可能な、熱伝達を誘導する可能性がある、そのシステムのいずれの他の部分からも隔離して、温度センサ１０を配置することにある。

これらの条件では、温度センサ１０は、特に、唯一の中間要素、すなわち容器本体８ａが、伝導性であり、かつ低い熱慣性を有する場合には（これは、厚さが薄い場合に当てはまる）、食品製品８ｂに極めて近い、温度値の読み取りを可能にする。

図５でより詳細に示されるように、温度センサ１０と容器本体８ａとの持続的な接触を確実にするために、それらの間に、特定の圧力が理想的には必要である。このことは、温度センサ１０を、容器の断熱部分１ｂ上に剛性方式で配置して、容器本体８ａの可撓性を利用することによって、又は、図５に表されるように、持続的な接触を確実にするシステム、例えばバネ１１’を使用して、温度センサ１０を、断熱部分１ｂ上に弾性方式で配置することによって、達成することができる。

しかしながら、温度検知が極めて正確な場合であっても、検知された温度と実際の製品温度との間には、依然として食い違いが存在する。このことは、温度センサ１０と容器８の内部の製品８ｂとの間の、完全な伝導を確実にすることが不可能であるという事実に起因するものであり、かつ、温度センサ１０と環境との間の、完全な断熱を確実にすることが不可能であるためである。それゆえ、図４及び図５で提示されるようなシステムでは、検知温度は、製品温度と環境温度との間の中間値である（前述のように、１つのみの検知値に基づいて、２つの値を推定することは不可能である）。そのようなシステムの精度はまた、考慮するべき別の因子である、環境温度の変化にも大きく左右される。

それゆえ、本発明は、少なくとも２つの別個の温度センサ、典型的には、容器本体８ａに対して２つの異なる位置で配置される、一次温度センサ１０１及び二次温度センサ１０２を備えることにより、環境温度が変化している場合であっても、容器内の製品温度を推定することが可能となる、温度検知手段１００を提案するものである。

本発明による、マシン２０内の温度検知手段１００の好ましい構成が、例えば、図６ａ〜図６ｂ〜図６ｃに示される。先行技術における容器の断熱部分１ｂは、ここでは、マシン２０内に一体化された受け座１の、断熱部分又は断熱支持部２００として構成されている。典型的には、一次温度センサ１０１及び二次温度センサ１０２は、以下のように配置構成される：
一次温度センサ１０１は、理想的には、熱伝導を向上させるための伝導性グリース又は伝導性接着剤を有する、高伝導性センサ支持部１３０内に配置される。この高伝導性センサ支持部１３０は、熱慣性を低減するために可能な限り小さく構成され、図６ｂに示されるように、断熱可動支持部１２０内に配置されている。断熱可動支持部１２０は、例えばゴム又はシリコーンで作製された、可撓性膜１１０によって、断熱支持部２００（固定されている）に連結されているため、移動することが可能である。例えばバネシステムの使用と比較した、可撓性膜の使用の利点は、表面の連続性が確実なものとなり（バネは、より領域集中的／点集中的である）、洗浄が容易であるため、そのシステムの全体的な衛生状態が改善される点である。

二次温度センサ１０２は、図６ｂ又は図６ｃに表されるように、断熱可動支持部１２０上に配置される。

一次温度センサ１０１及び／又は二次温度センサ１０２は、例えば、熱電対、サーミスタ、又は抵抗温度検出器とすることができる。

本発明のシステムでは、容器８が受け座１内に配置され、マシンの可動構造体７が閉鎖された場合、同じくマシン２０の一部である、押圧手段１６、典型的には、以下ではレバー１６と呼ばれるレバーが回転して、断熱可動支持部１２０を、容器８に向けて押圧することにより、高伝導性センサ支持部１３０が、容器８と接触することになる。この条件では、一次温度センサ１０１は、高伝導性要素であるセンサ支持部１３０のみによって、容器８内の製品８ｂから隔てられている。二次温度センサ１０２は、容器８の内部の製品８ｂと環境との間で、熱が通過して移動する熱経路上の、規定の点の温度を検出するような位置に、配置構成されている。そのような熱経路の概略図が、図８に表される。

図８に示されるように、容器８内の製品８ｂと環境との間に、パッケージ、空隙、温度センサ用の支持部などの、いくつかの構成要素を、いくつかのブロックを使用してモデル化することができ、これらのブロックは、それらの材料特性の関数として、異なる方式で熱を伝導する。２つの規定の場所に、２つの温度センサである、一次温度センサ１０１及び二次温度センサ１０２が配置されている。

図８に表される熱経路を介した定出力損失Ｐを考慮すると（この経路が適切に断熱されていることを意味する）、製品温度Ｔ_Ｐは、一次温度センサ１０１によって検知された温度Ｔ_Ｓ１、及び二次温度センサ１０２によって検知された温度Ｔ_Ｓ２のみで、単純な外挿を使用して、以下のように算出することができる：
Ｔ_Ｐ＝（１＋α_１／α_２）・Ｔ_Ｓ１−（α_１／α_２）・Ｔ_Ｓ２
上記の式において、α_１及びα_２は、それぞれ、製品８ｂと一次温度センサ１０１との間の材料層、並びに一次温度センサ１０１と二次温度センサ１０２との間の材料層の、伝導性、表面寸法、及び厚さを表す、無次元パラメータである。実際には、比率（α_１／α_２）のみが関連し、値α_１又は値α_２は、個別に関連するものではない。

この比率（α_１／α_２）の算出は、各個別ブロック及びその熱特性についての知識を使用して、あるいは、種々の周知の製品温度Ｔ_Ｐでの、Ｔ_Ｓ１及びＴ_Ｓ２を測定し、次いで、前述の比率（α_１／α_２）を抽出する、そのシステムの特定を通じて、定義されるものである。好ましくは、本発明のシステム（マシン及び容器）は、製品と、Ｔ_Ｓ１が測定される場所との間の伝導性が、最も高くなるように設計され、その結果として、比率（α_１／α_２）が最小となり、理想的にはゼロに等しくなる。実際には、本発明のシステムでは、比率（α_１／α_２）が算出されるものであり、α_１又はα２に関する各個別値は算出されない。

レバー１６は、好ましくは、図９ａ及び図９ｂに表されるように、挿入される容器８の種々のサイズに適合するような、特定の可撓性を有するように作製されている。例えば、小さい容器８が使用された場合（図９ａを参照）、レバー１６は、断熱可動支持部１２０を押圧して、その移動を引き起こすことになる。しかしながら、図９ｂに示されるように、大きい容器８が使用された場合、レバー１６は、断熱可動支持部１２０を押圧するが、押し込むことなく、断熱可動支持部１２０は、その大型容器８によって阻止されて、そのアイドル位置又は休止位置に留まることになる。

本発明によるレバー１６の可撓性又は適合性により、純粋に剛性の部分を使用することなく、温度検知手段１００と容器８との接触を確実にすることが可能となる。好ましい実施形態として、レバー１６は、特定の角度での可撓性が可能であることにより、図９ａ及び図９ｂにそれぞれ示されるように、角度α_ａ及び角度α_ｂで変化する。この構成により、異なる位置及び／又は異なる場所に温度検知手段１００が必要とされる、異なる形状を有するカップに対応することが可能となる。更には、この構成により、容器８に対するあらゆる損傷を回避することが可能となり、また更には、容器８及び／又はマシンの諸部分の双方についての、不規則性、公差、及び／又は偏差に対応することも可能となる。

好ましくは、本発明によれば、容器８は、容器８内部に含まれる製品のタイプについての情報を有する、識別手段（図示せず）を備える。更には、本発明のシステムは、レバー１６の位置、及びレバー１６の調節によって、容器８が大きい容器（例えば、図９ｂに示されるもの）であるか、又は小さい容器（図９ａ）であるかを知ることが可能となる。次いで、識別手段は、容器８内に含まれる製品が、大きい容器又は小さい容器と相関しているか否かを確認するが、例えば、このことは、レバー１６の配置によって判明するものであり、大きい容器８は、小さい容器８に対応する距離ｄａ（図９ａ）よりも小さい、図９ｂに示されるような距離ｄ_ｂに、レバー１６を配置することになる。本発明によれば、容器８に関して使用される材料のタイプにも、相関性を持たせることができ、例えば、大きい容器８は、典型的には、プラスチックで作製することができ、特定のタイプの製品を内部に含み得るものであるが、その一方で、小さい容器８は、例えばアルミニウムで作製することができ、本発明のシステムで調製するための、異なる種類の製品を含み得る。制御ユニット６は、それゆえ、容器８内の識別手段を読み取り、その容器８のタイプ（大きい又は小さい、距離ｄ_ａ又は距離ｄ_ｂに基づいてレバーの配置によって更に確認されることになるもの）に適用するための配合又はレシピを、適合させることになる。すなわち、レバー１６は、温度検知手段１００と容器１００との接触を確実にするために、角度α_ａ、α_ｂで変化する適合性（可撓性）を有することにより、制御ユニット６に、距離ｄ_ａ又は距離ｄ_ｂを提供して、大きい容器又は小さい容器を処理するように示す。制御ユニットは、この情報を、容器８内の識別手段上で読み取られた情報を使用して更に確認し、その後に、対応するレシピを適用することになる。

前述のように、可撓性膜１１０を使用することは、洗浄の間に、バネと比較して平坦な表面を提供するため、極めて有用である。本発明のシステムではまた、前述の可撓性膜１１０が、その可撓性膜１１０の破損を引き起こす恐れのある、容器８と反対の自由方向で過度に押圧されることを、防止することも重要であり、この理由のため、図１０に表されるように、機械的止め具１７０が、好ましくは、この状況を防止するために、膜１１０の背後に配置構成される。

本発明のシステムの好ましい実施形態では、カプセルタイプの剛性の容器８が提示されているが、しかしながら、本発明は、カプセル又は剛性の容器に限定されるものではなく、可撓性パッケージ（パウチ、サッシェなど）などの他のタイプのパッケージにもまた応用可能であり、その場合、パッケージの可撓性、及び含まれている製品の圧力を的確に使用して、センサに対する緊密な接触を確実にすることができる。

本発明は、単純かつ合理的であるため、冷却が均一ではない場合、又は、単純に情報の信頼性を向上させるために、いくつかのセンサを異なる場所で使用する（少なくとも２つであるが、それゆえ、３つ以上の温度センサを想定することも可能である）ことが実行可能である。

本発明のシステムにより、有利には、閉鎖容器若しくは半閉鎖容器の内部で冷却及び／又は加熱されている製品の温度を、その製品と直接接触させることなく、かつ、冷却機能及び／又は加熱機能を確実にする接触面によって阻害若しくは偏向されることなく、測定することが可能となる。更には、このシステムは、２つの温度センサ及び外挿を使用して、測定精度を向上させる。

本発明のシステムの最も重要な特徴のうちの一部は、以下である：
緊密性を確実にする圧力を好ましくは使用する、容器との直接接触；
あらゆる外乱に対する隔離；
２つの温度センサ及び外挿。

本発明は、本発明の好ましい実施形態を参照して説明されているが、添付の「特許請求の範囲」によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって、多くの修正形態及び代替形態を実施することができる。

Claims (15)

1. 冷却製品又は加熱製品の調製用のマシン（２０）であって、
   製品の調製用の原材料の少なくとも一部を含む容器（８）を収容するための受け座（１）と、
   前記容器（８）が前記受け座（１）内に配置された場合に前記容器（８）の外壁と接触するように配置された、熱交換要素（１ａ）と、
   前記容器（８）が前記受け座（１）内に配置された場合に前記容器（８）の外壁の温度を測定するように配置された、温度検知手段（１００）と、
   を備えており、
   前記温度検知手段（１００）が、前記容器（８）の外壁の近位の温度（Ｔ_Ｓ１）を測定するように配置された、一次温度センサ（１０１）と、前記容器（８）の内側と外部環境との間で熱が通過して移動する熱経路内の位置の温度（Ｔ_Ｓ２）を測定するように配置された、二次温度センサ（１０２）との、少なくとも２つの温度センサを備えている、
   マシン（２０）。
2. 前記製品の温度（Ｔ_Ｐ）が、前記一次温度センサ（１０１）によって測定された前記温度（Ｔ_Ｓ１）、及び前記二次温度センサ（１０２）によって測定された前記温度（Ｔ_Ｓ２）から外挿される、請求項１に記載のマシン（２０）。
3. 検知された２つの前記温度（Ｔ_Ｓ１、Ｔ_Ｓ２）間で外挿を行って、前記製品の温度（Ｔ_Ｐ）を算出するように構成された、制御ユニット（６）を更に備えている、請求項２に記載のマシン（２０）。
4. 前記外挿が、前記容器（８）内の前記製品と前記一次温度センサ（１０１）との間の材料層、並びに前記一次温度センサ（１０１）と前記二次温度センサ（１０２）との間の材料層の、伝導性、表面寸法、及び厚さを表す、予め特定された値を使用して行われる、請求項２又は３に記載のマシン（２０）。
5. 前記温度検知手段（１００）と前記容器（８）の外壁との接触を確実にするために、前記温度検知手段（１００）と協働するように構成された、押圧手段（１６）を更に備えている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のマシン（２０）。
6. 前記押圧手段（１６）と協働して、異なるサイズを有する容器（８）に適合するように構成された、可撓性膜（１１０）を更に備えている、請求項５に記載のマシン（２０）。
7. 前記可撓性膜（１１０）と協働して、前記可撓性膜（１１０）の変形を、前記可撓性膜（１１０）の変形方向のうちの少なくとも１つで制限するように配置された、機械的止め具（１７０）を更に備えている、請求項６に記載のマシン（２０）。
8. 前記２つのセンサ（１０１、１０２）のうちの少なくとも一方が、前記温度検知手段（１００）と前記容器（８）の外壁との接触を確実にするために移動可能な、可動性の断熱支持部（１２０）内に配置されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載のマシン（２０）。
9. 前記２つのセンサ（１０１、１０２）のうちの少なくとも一方が、前記少なくとも一方のセンサと前記容器（８）の外壁との間の高伝導経路を確保する、高伝導性支持部（１３０）内に配置されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のマシン（２０）。
10. 前記温度検知手段（１００）が、前記外部環境から前記温度検知手段（１００）を隔離する、断熱支持部（２００）内部に配置されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のマシン（２０）。
11. 前記断熱支持部（２００）が、ゴム、シリコン、発泡体、又は同様の材料で作製されている、請求項１０に記載のマシン（２０）。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載のマシン（２０）、及び前記マシン（２０）と協働する容器（８）を備えている、前記容器（８）の内部において冷却製品又は加熱製品を調製するためのシステム。
13. 前記容器（８）が、前記マシン（２０）の前記受け座（１）内に前記容器（８）が配置された場合に前記温度検知手段（１００）が前記容器の外壁に接触する場所に配置された、追加的熱伝導部分（１７）を備えている、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記容器（８）が、剛性に構成され、好ましくはカプセルとして構成され、又は、可撓性に構成され、好ましくはパウチ若しくはサッシェとして構成されている、請求項１２又は１３に記載のシステム。
15. 前記容器（８）内の前記製品が、容器（８）のタイプ、前記容器（８）のサイズ、及び／又は前記容器（８）の材料のタイプに合わせて調製される、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のシステム。