JP2019507645A - 流体を泡立てるためのアセンブリ及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、空気入口及び下流端を含む空気チャネルと、制御可能空気供給アセンブリとを含む、流体を泡立てるためのアセンブリを包含する。アセンブリは、流体入口から流体出口まで延びる流体チャネルを更に備えている。流体チャネルは、その後に、流体入口付近に位置する第１の温度センサと、空気チャネルの下流端に連結された空気入口放出ポイントと、泡立てユニットと、ヒータと、電子制御装置アセンブリと、を含む。電子制御装置アセンブリは、第１の温度センサからの温度入力を受信し、第１の温度センサから受信した温度入力に基づいて流体チャネルに流れる空気の量を調整するように構成されている。本発明は、アセンブリを含んだ冷蔵庫を更に包含する。本発明は、流体を泡立てる方法を更に包含する。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体を泡立てるためのアセンブリ及び方法に関する。

ミルクやクリームのような液体を泡立てるためのデバイスは、例えば米国特許出願公開第２０１３０１４５９３６号及び欧州特許第２，１２０，６５６（Ｂ１）号から当該技術分野において周知である。

米国特許出願公開第２０１３／０１４５９３６号の図４には、低温ミルク容器と、ミルクポンプを含むミルク供給導管とを含むミルク泡立て装置が開示されている。ミルクは、泡立て室内のミルクと、水及び空気が供給される蒸気発生器により供給される空気／蒸気混合体を混合することにより、加熱され泡立てられる。空気は、弁を含む空気導管を介して圧縮空気源から蒸気発生器に供給される。システムは、ミルク容器内に位置する温度センサと、制御及び／又は調節可能な泡立て装置の一部又はすべての要素に接続可能な制御デバイスと、を含む。既知の装置では、ミルクは、蒸気／空気混合体により泡立てられ、加熱される。

欧州特許第２，１２０，６５６（Ｂ１）号には、ミルクの泡又はミルクベースの飲料を製造するためのデバイスが開示されている。このデバイスは、泡立てるためにアセンブリに供給される冷たいミルクを含む容器と、ミルク導管によって容器と流体連結され得るポンプであって、冷たいミルクを容器からポンプへとくみ上げられるようにできるポンプとを備える。このデバイスは、空気入口及び空気出口を含む空気導管を更に備え、空気出口は、ミルク導管内へと出ている。このデバイスは、流体／空気混合体を形成するように流体チャネルにある量の空気を供給するように構成されている弁アセンブリを更に備える。ポンプは、ミルク／空気混合体を泡立てるために制限部に連結されており、ミルク／空気混合体はポンプによって制限部（restriction）に供給される。制限部の下流には、弁アセンブリがミルク導管内に設置されている。弁アセンブリの第１の状態では、泡状ミルクは、ミルク出口導管に送達され、そこからミルク出口を通って分注される。弁アセンブリの第２の状態では、泡状ミルクは、出口から送達され分注される前に泡状ミルクを加熱するヒータを含む、並行したミルク導管を通って導かれる。

従来技術から既知のデバイスの欠点は、泡立てられたミルクの品質が一貫していないことである。本発明者らは、一貫しない品質をもたらす大きな要因が、泡立てられる乳製品の温度であることを確証した。周囲温度を有するＵＨＴミルクは、冷蔵庫内で冷却された同じＵＨＴミルクとは異なる泡立てられた最終製品になる。

本発明は、品質が比較的高く一定である泡状流体を分注することができるアセンブリを提供することを目的とする。その目的のため、アセンブリは、
空気源と、空気入口及び下流端を有する空気チャネルとを含む空気供給アセンブリであって、空気源は空気入口に連結されており、空気供給アセンブリは、下流端に供給される空気の流量を制御するように構成されている、空気供給アセンブリと、
流体入口から流体出口まで延びる流体チャネルと、を含む、アセンブリであって、流体チャネルは、その後に、
流体入口付近又は流体入口内に位置し、流体入口付近又は流体入口内の流体の感知された温度に関連する第１の温度信号を生成するように構成されている、第１の温度センサと、
空気チャネルの下流端が連結される空気入口放出ポイントと、
ポンプを含む泡立てユニットと、
ヒータと、を含み、
アセンブリは、
第１の温度信号を受信し、
流体チャネルに供給される空気の流量を制御するために、少なくとも第１の温度信号に応じて制御可能空気供給アセンブリを制御する、
ように構成されている、電子制御装置アセンブリを含む。

流体は、例えば、様々なタイプのミルク、アーモンドミルク、チョコレートミルク、山羊乳、濃縮乳、豆乳などであってよい。本発明によるアセンブリの利点は、流体／空気混合体中の流体と空気との比が、流体入口に供給される流体の温度に適合されることである。これは、温度センサによって提供される情報に基づいて、制御可能空気供給アセンブリ、及びそれによって流体チャネル内にある流体に加えられる空気の量を調節する、電子制御装置アセンブリによって行われる。流体に供給される空気の量の調節は、供給される流体の温度変動を補償することができる。これにより、流体出口から一貫した品質の泡状流体を得ることができる。消費者の希望に応じて、ミルクの泡を、濃い（wet）、すなわち泡の体積当たりのミルクがより多い、又は軽い（dry）、すなわち泡の体積当たりのミルクがより少ないものにすることができる。更に、泡の温度は、例えば、冷たい泡又は温かい泡になるように、変えることができる。更に、分注される泡の量を変えることができる。この目的のため、様々なレシピを電子制御装置アセンブリ内にプログラムしてよい。

流体入口付近又は流体入口内の流体の温度は、比較的低い温度から比較的高い温度にわたる温度範囲内にあってよい。供給され得る空気流量は、比較的小さい流量から比較的高い流量にわたる流量範囲内にあってよい。流量は、時間当たりの供給体積として定義され、例えばｍＬ／ｓで表すことができる。一実施形態では、電子制御装置アセンブリは、流体の温度が温度範囲内で比較的低い場合は、空気流量を流量範囲で比較的低くなるように制御し、流体の温度が温度範囲内で比較的高い場合は、空気流量を流量範囲で比較的高くなるように制御するように、制御可能空気供給アセンブリを制御するように構成され得る。換言すると、使用中に、温度センサが流体入口付近又は流体入口内で比較的高い温度を検知したとき、電子制御装置アセンブリは、流体チャネル内の流体に供給される空気流量が比較的高くなるように空気流量を増加させることができる。逆に、流体入口付近又は流体入口内の流体の温度が温度範囲で比較的低い場合は、流体チャネル内の流体に供給される空気の量が流体チャネルに供給され得る範囲内で比較的低くなるように、空気流量が減少され得る。電子制御装置アセンブリは、温度センサによって検出された温度に基づいて、流体／空気混合体中の流体と空気との比を調節して、アセンブリが一貫した所望の品質の泡状流体を製造することができるようにする。これは、例えば、上述した所望の泡の種類、すなわち温かい軽い泡、温かい濃い泡、冷たい軽い泡、又は冷たい濃い泡、及び中間種のうちの１つであってよい。

本発明はまた、本発明によるアセンブリを含む冷蔵庫を提供する。

最後に、本発明は、泡状流体を製造する方法であって、
本発明によるアセンブリ、又は冷蔵庫を準備することと、
流体チャネル内に流体の流れを作り出すためにポンプを作動させることと、
第１の温度センサにより、流体入口付近又は流体入口内の流体の温度を感知することと、
流体入口付近又は流体入口内の流体の感知された温度に関連する第１の温度信号を、第１の温度センサから電子制御装置アセンブリに送信することと、
流体チャネルに供給される空気の流量を制御するために、少なくとも第１の温度信号に応じて空気供給アセンブリを制御することと、
流体チャネル内の流体と空気チャネルからの空気とを混合して、流体／空気混合体を形成することと、
流体／空気混合体を泡立てて泡状流体を形成することと、
泡状流体を選択的に加熱又は非加熱にすることと、
流体出口から泡状流体を分注することと、
を含む。

この方法には、より一貫した品質の泡状の流体を製造することができるという利点がある。これは、流体チャネルに供給される空気の量が、流体チャネル内又は流体チャネル付近の流体の温度に応じて制御可能であることによる。試験では、泡状流体の品質は、その泡状流体の製造に使用した流体の温度によって決まることが示された。泡状流体の品質は、更に、流体／空気混合体中の流体と空気との比によっても決まる。流体入口付近又は流体入口内の流体の温度に応じて制御可能空気弁を制御することによって、製造された泡状流体は、所望の品質となり得る。感知された入口温度に応じて、流体に供給される空気流量を制御することにより、流体の入口温度が変化することによって生じ得るばらつきを補償することができる。これにより、再現性のある一貫した品質の泡状液体を製造することができる。

種々の実施形態は、従属請求項において請求され、図面に示される例を参照してより明らかになる。これらの実施形態は、組み合わせることができ、又は別々に適用することもできる。

本発明によるアセンブリの一実施形態の概略全体図を示す。 アセンブリを含む冷蔵庫の一例の斜視図を示す。 把持要素を含む流体チャネルの一例を示す。

図１は、本発明の主態様だけでなくいくつかの実施形態を含む、本発明によるアセンブリの一例を示している。最も一般的には、本発明は、流体を泡立てるためのアセンブリ１０を備える。アセンブリ１０は、空気源を含む空気供給アセンブリと、空気入口１２ａ及び下流端１２ｂを有する空気チャネル１２とを含む。空気源は、空気入口１２ａに連結されている。空気供給アセンブリは、下流端１２ｂに供給される空気の流量を制御するように構成されている。本発明によるアセンブリを用いて他の流体も泡立てることができるが、主な用途は、様々なグレードの牛乳、アーモンドミルク、チョコレートミルク、山羊乳、濃縮乳又は豆乳などの様々なタイプのミルクの泡立てである。アセンブリ１０は、流体入口１６から流体出口１８まで延びる流体チャネル１４を備える。流体チャネル１４は、その後に、第１の温度センサ２０と、空気入口放出ポイント１４ａと、ポンプ３０を含む泡立てユニット２２と、ヒータ２４とを含む。第１の温度センサ２０は、流体入口１６付近又は流体入口１６内に位置し、流体入口１６付近又は流体入口１６内の流体の感知された温度に関連する第１の温度信号を生成するように構成されている。空気チャネル１２の下流端１２ｂは、空気入口放出ポイント１４ａに連結されている。アセンブリ１０は、電子制御装置アセンブリ２６を更に備える。電子制御装置アセンブリ２６は、第１の温度信号を受信し、流体チャネル１４に供給される空気の流量を制御するために、少なくとも第１の温度信号に応じて空気供給アセンブリを制御するように構成されている。

このようなアセンブリの利点は概要に記載してあり、中でも特に、流体チャネル１４の入口付近又は入口内の流体の温度が変化しても、様々なタイプの所望の流体泡を一貫した品質で製造できることが挙げられる。図１に示す例では、空気供給アセンブリによって供給される空気流量は、制御可能空気弁を用いて制御される。

一実施形態では、空気源は、可変の出力流量のエアポンプを含むことができる。この場合、電子制御装置アセンブリ２６は、流体チャネル１４に供給される空気の流量を制御するために、少なくとも第１の温度信号に応じてエアポンプ出力流量を制御するように構成され得る。

エアポンプには、加圧空気を含むシリンダを交換する必要がないという利点がある。

一実施形態では、空気源は、エアシリンダ又はエアポンプを含むことができ、ここで、空気供給アセンブリは、空気チャネル１２内に取り付けられ得る制御可能空気弁１２ｃを含む。この実施形態では、電子制御装置アセンブリ２６は、流体チャネル１４に供給される空気の流量を制御するために、第１の温度信号に応じて制御可能空気弁１２ｃを制御するように構成され得る。

加圧エアシリンダには、加圧空気を即座に利用できるという利点がある。

空気源として、ポンプとエアシリンダ又は同様のバッファタンクとを組み合わせることも実施可能である。エアポンプは、エアシリンダを加圧するために用いられてもよい。このような組み合わせは、加圧空気の瞬時の利用可能性を保証し、加圧エアシリンダを交換する必要がないという利点がある。

流体入口付近又は流体入口内の流体の温度は、比較的低い温度から比較的高い温度にわたる温度範囲内で変化してよい。供給され得る空気流量は、比較的小さい流量から比較的高い流量にわたる流量範囲内で変化させることができる。この文脈において、流量とは、例えばｍＬ／ｓで表される時間当たりに供給される流体の体積である。一実施形態では、電子制御装置アセンブリ２６は、流体の温度が温度範囲内で比較的低い場合は、空気流量を流量範囲で比較的低くなるように制御し、流体の温度が温度範囲内で比較的高い場合は、空気流量を流量範囲で比較的高くなるように制御するように、空気供給アセンブリを制御するように構成され得る。

このような制御により、流体入口での流体の温度が前記範囲内で比較的低い温度から比較的高い温度に変化しても、一貫した品質の泡を得ることができるようになる。

一例を図１に示す一実施形態では、泡立てユニットは、ポンプ３０の下流かつヒータ２４の上流に位置する流体制限部２２を含むことができる。

アセンブリ１０内での流体の泡立てに流体制限部２２を使用することには、比較的高い品質の泡状液体の泡状流体を製造することができるという利点がある。その他、流体制限部２２は、簡単に清掃できる非常に単純な構造である。

一実施形態では、電子制御装置アセンブリ２６は、ヒータ２４の熱出力を制御するために、少なくとも第１の温度信号に応じてヒータ２４を制御するように構成され得る。

このような実施形態の場合、泡立てられるべき流体の流体チャネルの入口での温度に依存して、ヒータ２４の熱出力を制御することができる。これにより、加熱される泡状流体が沸騰し始めるのを防ぐことができる。したがって、流体の味が非常に良好に保たれ、流体がヒータの壁で焦げる又は固まることがなくなる。特に流体がミルクの場合、ミルクは沸騰すると味が落ちるので、沸騰させないことが重要である。したがって、泡状ミルクの品質は、味及び外観の両方に関して一貫したものとなる。

一例を図１に示す一実施形態では、アセンブリ１０は、第２の温度センサ３２を備えることができる。第２の温度センサ３２は、空気入口放出ポイント１４ａと泡立てユニット２２との間の流体チャネル１４内に位置決めされ得る。第２の温度センサ３２は、流体／空気混合体及び／又は洗浄液の感知された温度に関連する第２の温度信号を生成するように構成され得る。電子制御装置アセンブリ２６は、第２の温度信号を受信し、ヒータ２４の熱出力を制御するために、少なくとも第２の温度信号に応じてヒータ２４を制御するように構成され得る。

空気／流体混合体中において正確な空気／流体比を実現することに加えて、泡状流体の品質はまた、又は追加的に、分注される泡状流体の温度によって決められ得る。加熱された泡状流体は、例えば、約７０℃の温度を有することができる。第１の温度センサ２０が生成した第１の温度信号に応じてヒータ２４を制御する代わりに、又はそれに加えて、ヒータ２４は、流体／空気混合体の温度を直接測定する第２の温度センサ３２が生成する第２の温度信号に基づいて制御されてもよい。第２の温度信号、又は第１の温度信号と第２の温度信号を組み合わせて用いて、ヒータ２４は、所望の温度の泡状流体を分注するのに必要な正確な熱量を出力するために、更に正確に電子制御装置アセンブリによって制御され得る。これにより、過熱又は加熱不足を防ぐことができる。更に、第２の温度３２はまた、流体チャネル１４の洗浄に用いられる洗浄剤の温度を制御することに使用することもできる。

一実施形態では、電子制御装置アセンブリ２６は、流体チャネル１４内の流体の流量に関連する流量信号に応じて、空気供給アセンブリによって供給される空気の流量を制御するように構成され得る。このような実施形態は、流体入口又は流体入口内の流体の温度だけでなく、更に流体チャネル１４内の流体の流量（すなわち、体積／時間）を示す流量信号に応じて、空気供給アセンブリによって供給される空気の流量を決定する。流量信号は、流れチャネル１４に含まれてもよい流量計によって生成され得る。しかし、流量信号は、ポンプについての制御信号であってもよい。例えば、流量信号は、ポンプ速度、又は最大ポンプ速度のパーセンテージであってよい。ポンプ速度は、流体泡のレシピに依存して設定することができる。軽い泡を所望する場合には、ポンプの速度は、濃い流体泡が所望される場合よりも遅く設定され得る。ポンプ速度が比較的低い場合、ポンプ速度が例えばポンプ最高速度である１００％の場合よりも小さい空気流量が流体チャネル１４に供給され得る。

一実施形態では、電子制御装置アセンブリ２６は、流体入口１６に供給される流体のタイプに関するユーザ生成命令(user-generated instruction)を受信するように構成され得る。電子制御装置アセンブリ２６は、更に、流体チャネル１４に供給される空気の流量を制御するために、ユーザ生成命令に応じて空気供給アセンブリを制御するように構成され得る。

流体入口１６に供給される流体のタイプも考慮することで、泡状流体の品質を更に向上させることができる。この実施形態では、電子制御装置アセンブリ２６は、アセンブリ１０によって処理され得る様々な流体の情報を用いてプログラムされ、ここで、流体入口に供給される流体のユーザ生成情報は、流体チャネル１４に供給される空気の量を制御することによって流体／空気比を最適化することに使用され得る。流体のタイプとしては、例えば、種々の脂肪率の牛乳、アーモンドミルク、山羊乳、バターミルク又はチョコレートミルクが挙げられ得る。特徴は、例えば、脂肪率、蛋白質含有量、乳糖の有無、及び／又は流体の供給源を含むことができる。

泡立てユニット２２が流体制限部である一例を図１に示す実施形態では、流体制限部２２は、所定の長さにわたって中心軸に沿って延びることができ、流体チャネル１４の直径に対して減少した直径を有するオリフィスを含むことができる。

このような流体制限部は、構造が簡単であって、内部構造が滑らかであり、洗浄剤が届き難いことがある空洞を含まないので、非常に効果的に洗浄することができる。

一実施形態では、流体制限部２２の長さは、１ｍｍ〜８ｍｍの範囲、好ましくは４ｍｍであってよい。流体制限部２２のオリフィスの直径は、０．４ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲であってよく、好ましくは０．７ｍｍであってよい。

０．７ｍｍのサイズのオリフィスを有する長さ４ｍｍの、例えば固定された流体ノズルの形態の流体制限部を用いると、結果的に泡状液体の品質は高くなる。いくつかの異なるミルクがベースの流体は、この流体制限部の実施形態を用いて高品質の泡状流体に加工可能である。より具体的には、流体制限部２２は、脱脂、半脱脂及び全乳（full milk）を高品質の泡状ミルクに泡立てることに使用することができる。更に、半脱脂乳糖非含有ミルク及びカプチーノ用ミルクを用いて高品質の泡状流体を製造することもできる。

泡立てユニット２２が流体制限部である一例を図１に示す一実施形態では、流体制限部２２は、ポンプ３０の出口に取り付けられ得る。

流体制限部２２をポンプ３０の出口に取り付けることで、よりコンパクトなアセンブリになり得る。

一実施形態では、ヒータ２４は厚膜加熱要素(thickfilm heating element)を含むことができる。

厚膜加熱要素は、電気抵抗ロッドなどの従来技術のデバイスで使用される加熱要素に勝るいくつかの利点をもたらす。厚膜加熱要素は、低い熱質量と比較的急峻な温度プロファイルを有する。その結果、ヒータ２４は比較的短時間で昇温及び冷却することができる。これにより、次の分注動作との間に長い期間が開くことも、次の分注動作との間に温度が交差する影響を受けることもなく、温かい泡状流体も冷たい泡状流体もそこを通して分注することができる、単一のチャネル１４を実現することが可能になる。このように、厚膜加熱要素を使用すれば、温かい泡状流体と冷たい泡状流体を交互に分注することができる単一流体チャネル１４だけしか必要としない、より単純かつコンパクトな構造が可能になる。このような単純な構造は、例えば欧州特許第２，１２０，６５６号では利用することができなかった。欧州特許第２，１２０，６５６号では、泡立てユニットの後に２本の別個のチャネルと三方弁が位置しており、温かい泡状流体は、加熱ユニットを備えたこれら２本のチャネルのうちの第１のチャネルを通して分注され、その一方で冷たい泡状流体は、冷たい泡状流体の望ましくない加熱を防ぐためにこれら２本のチャネルのうちの第２のチャネルを通して分注された。三方弁は、２本の別個のチャネルのうちのどちらから泡状流体が分注されるべきかを選択するために、作動させられた。三方弁は、単純な単一のチャネルよりも洗浄が困難である。その結果、温かいミルクと冷たいミルクの両方がそこを通って分注される厚膜ヒータを含む装置はより洗浄しやすく、このことは衛生面からみて、最も重要なことである。追加の利点としては、ヒータ２４は、加熱及び冷却に必要な時間が短いことから、待機モードのままにするのではなく、オフへの切り替えが可能であることが挙げられる。これは、アセンブリ１０のエネルギー使用を減少させ、その一方で、依然として高い利用可能性をもたらす。

一実施形態では、ヒータ２４は、貫流（flow-through）ヒータであってよく、好ましくは、高圧貫流ヒータであり、より好ましくは、超高圧貫流ヒータであってよい。

一実施形態では、アセンブリ１０は、流体入口１６付近で流体チャネル１４に連結される把持要素４４を備えることができる。

一例を図３に示す一実施形態では、アセンブリ１０は、流体入口１６付近で流体チャネル１４に連結される把持要素４４を備えることができる。図３に示す例では、流体入口１６は、金属又は硬質の非多孔質プラスチックから製造することができる剛性浸漬管である。あるいは、流体入口１６は、可撓性管であってもよい。しかし、剛性浸漬管は、泡立てられるべき流体を含む流体容器内への設置及びそこからの取り外しがより便利である。

先述の実施形態の詳細では、把持要素４４は、例えば傘形キャップであるキャップ４６を備えることができる。キャップ４６は、流体入口１６が挿入される流体リザーバの開口部を覆うように配置することができる。

把持部４４はキャップ４６を備えることができ、それによって、流体リザーバを実質的に閉鎖するように、把持部４４を流体リザーバの開口部上に都合良く置くことができるようになる。それによって、キャップ４６は流体リザーバ内の流体の汚損を防ぐ封止部を形成し、それと同時に、流体入口１６又は流体チャネル１４を汚損又は損傷させることなく流体入口１６を流体リザーバから取り外すための取手がもたらされる。このように、空になった流体リザーバから新しい充填済み流体リザーバへ流体入口１６を移すことを、衛生的かつ簡単に行えるようになる。

一実施形態では、アセンブリは、流体チャネル１４の上流部を画定する上流側流体ラインと、空気チャネル１２ｂを画定する空気ラインと、第１の温度センサ２０と泡立てユニットとの間の流体チャネル１４内に位置する連結ブロック２８とを備えることができる。連結ブロック２８は、上流側流体ラインの下流端が連結される流体入口開口部を含むことができる。連結ブロック２８は、それに加えて、空気ラインの下流端が連結される空気入口開口部を含むことができる。内部流体チャネル部は、連結ブロック２８、及び内部空気チャネル部内に延びることができる。空気入口放出ポイント１４ａは、連結ブロック２８の内部にあってよく、内部流体チャネル部と内部空気チャネル部との間の連結部を形成する。最後に、連結ブロック２８は、内部流体チャネル部の下流端によって形成された出口開口部を含むことができる。更に、アセンブリは、流体チャネル１４の一部を画定する下流側流体ラインを更に備えることができる。下流側流体ラインの上流端は、連結ブロック２８の出口開口部に連結されている。第２の温度センサ３２は、連結ブロック２８に取り付けられ得る。上流側流体ラインと連結ブロック２８との間の連結、空気ラインと連結ブロック２８との連結、及び下流側流体ラインと連結ブロック２８との間の連結は、フレア型連結（flare connection）であってよい。

このような連結ブロック２８には、洗浄作業の実施のときにミルクが残留することがある空洞がなく、内部構造が滑らかであるため、洗浄作業中に消毒がしやすいという利点がある。上流側及び下流側の流体ラインは、適当なプラスチックの可撓性管であってよい。流体ラインの自由端はフレア状であってよい、すなわち、管の一体部分である径方向に延びるフランジを形成するように、径方向外側に延びる形状であってよい。このような径方向に延びるフランジは、連結ブロックの端面と、連結ブロック２８の流体入口、流体出口及び空気入口に設けられたねじ継手に螺合する内側ねじ山を有する連結ナットとの間に挟まれ得る。ここでも、このようなフレア状の管端により、一方では流体ラインと空気ラインとの間の連結が、他方では連結ブロック２８との連結が、非常に滑らかになり、事実上、洗浄作業中でもミルク又は流体が残留する恐れのある空洞がなくなる。したがって、この実施形態によるアセンブリの衛生性が最適に保証される。

本発明は、更に、冷蔵庫スペース３８を画定するハウジング３６を含む冷蔵庫を提供する。このような冷蔵庫の例を図２に示す。ハウジングは、ドア開口部から冷蔵庫スペース３８にアクセス可能な開放位置と、ドア開口部を閉鎖する閉鎖位置とを有する、ドア４０を含む。冷蔵庫は、本発明による流体を泡立てるためのアセンブリを更に備え、ここで、少なくとも、泡立てユニット２２と、ヒータ２４と、第１の温度センサ２０と、第２の温度センサ３２とを含む、流体を泡立てるためのアセンブリ１０の主要構成要素は、冷蔵庫スペース３８内に位置する。

冷蔵庫スペース３８は、構成要素の冷却を最適化するように、比較的低い温度に冷却され得る。更に、冷蔵ハウジングスペース３８を有することで、リザーバ内に含まれる流体が腐らないように流体リザーバをハウジング３６のハウジングスペース３８内に配置することを可能とし得る。これは、例えば、ミルク又はカスタードベースの製品のような腐敗しやすい製品の場合に重要であり得る。

更に、冷蔵スペース向けにアセンブリ１０の構成要素を設計することで、アセンブリを既存の冷蔵庫に後付けすることができる。

一例を図２に示す一実施形態では、流体を泡立てるためのアセンブリ１０は、冷蔵庫スペース３８内に取り外し可能に取り付けられる構成要素トレイ４２を備えることができる。構成要素トレイ４２は、ドア４０が開放位置にあるときに冷蔵庫スペース３８から取り外し可能であってよく、少なくとも、泡立てユニット２２と、ヒータ２４と、流体チャネル１４の少なくとも一部とを支持することができる。

取り外し可能に取り付けられる構成要素トレイ４２を有する利点としては、修理又はメンテナンスのために構成要素にアクセスしやすいことが挙げられる。更に、構成要素トレイ４２は、構成要素が最適な性能を提供し、それと同時に必要な設置スペースを低減させ、コンパクトで信頼性の高い製品が可能になるように設計され得る。更に、構成要素トレイは、修理、メンテナンス又は交換の際に、冷蔵庫スペース３８から取り外されてよく、その後に、冷蔵庫スペース３８内の低い内部温度を維持するためにドア４０を再び閉じることができる。

本発明は、更に、流体を泡立てるための方法を含む。この方法は、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のアセンブリ、又は請求項１６若しくは１７に記載の冷蔵庫を準備することを含む。この方法は、
流体チャネル１４内に流体の流れを作り出すためのポンプ３０を作動させることと、
第１の温度センサ２０により、流体入口付近又は流体入口内の流体の温度を感知することと、
流体入口１６付近又は流体入口１６内の流体の感知された温度に関連する第１の温度信号を、第１の温度センサ２０から電子制御装置アセンブリ２６に送信することと、
流体チャネル１４に供給される空気の流量を制御するために、少なくとも第１の温度信号に応じて空気供給アセンブリを制御することと、
流体チャネル内の流体と空気チャネルからの空気とを混合して、流体／空気混合物を形成することと、
流体／空気混合体を泡立てて泡状流体を形成することと、
泡状流体を選択的に加熱又は非加熱にすることと、
流体出口から泡状流体を分注することと、を更に含む。

本発明による方法の利点は概要に記載してあるので、そちらを参照されよう。泡状流体の選択的な加熱は、温かい泡を作るために泡状流体の分注中にヒータをオンにすることによって、又は冷たい泡を作るためにヒータをオフにしたままにすることによって、行うことができる。この方法は、入口付近の流体の温度が変化する場合でも、所望のタイプのより一定品質の泡を提供する。

上述したように、流体入口付近又は流体入口内の流体の温度は、比較的低い温度から比較的高い温度にわたる温度範囲内で変化してよい。また、供給され得る空気流量も、比較的小さい流量から比較的高い流量にわたる流量範囲内で変化してよい。

本方法の一実施形態では、電子制御装置アセンブリ２６は、流体の温度が温度範囲内で比較的低い場合は、空気流量を流量範囲で比較的低くなるように制御し、流体の温度が温度範囲内で比較的高い場合は、空気流量を流量範囲で比較的高くなるように制御するように、空気供給アセンブリを制御することができる。

このような方法で、入口での流体の温度が変化しても、泡状ミルクなど、望み通りの一定品質の泡状流体を得ることができる。これにより、泡立てられる流体の温度状態が変化しても、安定性及び構造が良好な、冷たい若しくは温かい軽い泡又は冷たい若しくは温かい濃い泡を得ることができる。

一実施形態では、電子制御装置アセンブリは、ヒータ２４の熱出力を制御するために、少なくとも第１の温度信号に応じてヒータ２４を制御することができる。

アセンブリが請求項４に記載の特徴、すなわち泡立てられる流体／空気混合体の温度を感知するための第２の温度センサ３２を含む一実施形態では、方法は、
第２の温度センサ３２により流体／空気混合体の温度を感知することと、
流体／空気混合体の感知された温度に関連する第２の温度信号を第２の温度センサ３２によって生成することと、
第２の温度信号を電子制御装置アセンブリ２６に送信することと、
泡状流体を加熱するための所望の熱量を出力するために、流体／空気混合体の少なくとも第２の温度信号に応じて、電子制御装置アセンブリ２６によってヒータ２４を制御することと、を含むことができる。

これらの実施形態による方法を両方用いて、流体／空気混合体の組成、並びに、入口での流体の温度及び／又はアセンブリ内で形成される泡状流体の温度をより詳細に制御することができる。その結果、このアセンブリを使用して、泡状流体の非常に一貫した泡品質及び泡温度を作り出すことができる。更に、徹底的な制御により、比較的高品質の泡状流体を作り出すことも可能となる。

一実施形態では、この方法は、更に、流体チャネル１４内の流体の流量に関連する流量信号に応じて、空気供給アセンブリを制御することを含むことができる。電子制御装置アセンブリ２６が流体の高流量を示す信号を受信すると、制御可能空気弁１２ｃが更に開かれ、それによってより多くの空気が供給され、その一方で、流体の流量がより小さい場合は、わずかな空気しか供給されなくなる。

上記の説明は、例示に過ぎず、限定を意図するものではない。したがって、当業者には、以下に示される特許請求の範囲から逸脱することなく、先述した本発明に修正を加えることができると理解されよう。様々な実施形態は、組み合わせて適用される、又は互いに独立的に適用することができる。

上述した詳細な説明において使用される参照番号は、実施形態の記述を図面に示す例に限定するものではない。図面は例を示しているにすぎず、実施形態は、図面の例に示される特定のやり方以外の他のやり方で具現化することができる。

１０ 流体を泡立てるためのアセンブリ
１２ 空気チャネル
１２ａ 空気入口
１２ｂ 空気チャネルの下流端
１２ｃ 制御可能空気弁
１４ａ 空気入口放出ポイント
１４ 流体チャネル
１６ 流体入口
１８ 流体出口
２０ 第１の温度センサ
２２ 泡立てユニット
２４ ヒータ
２６ 電子制御装置アセンブリ
２８ 連結ブロック
３０ ポンプ
３２ 第２の温度センサ
３４ 空気温度センサ
３６ ハウジング
３８ 冷蔵庫スペース
４０ ドア
４２ 構成要素トレイ
４４ 把持要素
４６ キャップ

Claims (23)

1. 空気源と、空気入口（１２ａ）及び下流端（１２ｂ）を有する空気チャネル（１２）とを含む空気供給アセンブリであって、前記空気源は前記空気入口（１２ａ）に連結されており、前記空気供給アセンブリは、前記下流端（１２ｂ）に供給される空気の流量を制御するように構成されている、空気供給アセンブリと、
   流体入口（１６）から流体出口（１８）まで延びる流体チャネル（１４）と、
   を含む、流体を泡立てるためのアセンブリ（１０）であって、前記流体チャネル（１４）は、その後に、
   前記流体入口（１６）付近又は前記流体入口（１６）内に位置し、前記流体入口（１６）付近又は前記流体入口（１６）内の流体の感知された温度に関連する第１の温度信号を生成するように構成されている、第１の温度センサ（２０）と、
   前記空気チャネル（１２）の前記下流端（１２ｂ）が連結される空気入口放出ポイント（１４ａ）と、
   ポンプ（３０）を含む泡立てユニット（２２）と、
   ヒータ（２４）と、を含み、
   前記アセンブリは、
   前記第１の温度信号を受信し、
   前記流体チャネル（１４）に供給される空気の流量を制御するために、少なくとも前記第１の温度信号に応じて前記空気供給アセンブリを制御する、
   ように構成されている電子制御装置アセンブリ（２６）を備える、
   アセンブリ（１０）。
2. 前記空気源は、可変の出力流量のエアポンプを含み、前記電子制御装置アセンブリ（２６）は、前記流体チャネル（１４）に供給される空気の流量を制御するように少なくとも前記第１の温度信号に応じて前記エアポンプの出力流量を制御するように構成されている、請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記空気源はエアシリンダ又はエアポンプを含み、前記空気供給アセンブリは制御可能空気弁（１２ｃ）を含み、前記電子制御装置アセンブリ（２６）は、前記流体チャネル（１４）に供給される空気の流量を制御するように前記第１の温度信号に応じて前記制御可能空気弁を制御するように構成されている、請求項１に記載のアセンブリ。
4. 前記流体入口付近又は前記流体入口内の流体の温度は、ある温度範囲内にあり、供給され得る空気流量は、比較的小さい流量から比較的高い流量にわたる流量範囲内にあり、前記電子制御装置アセンブリ（２６）は、前記流体の温度が前記温度範囲内で比較的低い場合は、前記空気流量を前記流量範囲で比較的低くなるように制御し、前記流体の温度が前記度範囲内で比較的高い場合は、前記空気流量を前記流量範囲で比較的高くなるように制御するように、前記空気供給アセンブリを制御するように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアセンブリ。
5. 前記泡立てユニットは、前記ポンプ（３０）の下流かつ前記ヒータ（２４）の上流に位置する流体制限部（２２）を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のアセンブリ。
6. 前記電子制御装置アセンブリ（２６）は、前記ヒータ（２４）の熱出力を制御するために、少なくとも前記第１の温度信号に応じて前記ヒータ（２４）を制御するように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のアセンブリ。
7. 前記空気入口放出ポイント（１４ａ）と前記泡立てユニット（２２）との間の前記流体チャネル（１４）内に位置し、流体／空気混合体及び／又は洗浄液の感知された温度に関連する第２の温度信号を生成するように構成されている、第２の温度センサ（３２）を備え、
   前記電子制御装置アセンブリ（２６）は、
   前記第２の温度信号を受信し、
   前記ヒータ（２４）の前記熱出力を制御するために、少なくとも前記第２の温度信号に応じて前記ヒータを制御する、
   ように構成されている、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載のアセンブリ。
8. 前記電子制御装置アセンブリ（２６）は、前記流体チャネル（１４）内の前記流体の流量に関連する流量信号に応じて、前記空気供給アセンブリによって供給される空気の流量を制御するように構成されている、請求項１〜７のいずか一項に記載のアセンブリ。
9. 前記電子制御装置アセンブリ（２６）は、
   前記流体入口（１６）に供給される流体のタイプに関するユーザ生成命令を受信し、
   前記流体チャネル（１４）に供給される空気の流量を制御するように、前記ユーザ生成命令に応じて前記空気供給アセンブリを制御する、
   ように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のアセンブリ。
10. 前記流体制限部（２２）は、所定の長さにわたって中心軸に沿って延び、前記流体チャネル（１４）の直径に対して減少した直径のオリフィスを含む、請求項３に従属する限りでの、請求項１〜９のいずれか一項に記載のアセンブリ。
11. 前記流体制限部（２２）の長さが、１ｍｍ〜８ｍｍの範囲であり、好ましくは４ｍｍであり、前記流体制限部（２２）の前記オリフィスの直径が、０．４ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲であり、好ましくは０．７ｍｍである、請求項１０に記載のアセンブリ。
12. 前記流体制限部（２２）は、前記ポンプ（３０）の出口に取り付けられている、請求項３に従属する限りでの、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のアセンブリ。
13. 前記ヒータ（２４）は厚膜加熱要素を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のアセンブリ。
14. 前記流体入口（１６）付近において前記流体チャネル（１４）に連結される把持要素（４４）を備える、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のアセンブリ。
15. 前記把持要素（４４）は、前記流体入口（１６）が挿入される流体リザーバの開口部を覆うように配置可能な、例えば傘形状のキャップであるキャップ（４６）を備える、請求項１４に記載のアセンブリ。
16. 前記アセンブリは、
    前記流体チャネル（１４）の上流部を画定する上流側流体ラインと、
    前記空気チャネル（１２ｂ）を画定する空気ラインと、
    前記第１の温度センサ（２０）と前記泡立てユニット（２２）との間の前記流体チャネル（１４）内に位置する連結ブロック（２８）と、
    を備え、前記連結ブロック（２８）は、
    前記上流側流体ラインの下流端が連結される流体入口開口部と、
    前記空気ラインの下流端が連結される空気入口開口部と、
    内部流体チャネル部と、
    内部空気チャネル部であって、前記空気入口放出ポイント（１４ａ）が前記連結ブロック（２８）の内部にあり、前記内部流体チャネル部と内部空気チャネル部との間の連結部を形成している、内部空気チャネル部と、
    出口開口部と、を含み、
    前記アセンブリは、
    前記流体チャネル（１４）の一部を画定しその上流端が前記連結ブロック（２８）の前記出口開口部に連結される、下流側流体ラインを更に備え、
    前記第２の温度センサ（３２）は、前記連結ブロック（２８）内に取り付けられており、前記上流側流体ラインと前記連結ブロック（２８）との間の連結、前記空気ラインと前記連結ブロック（２８）との連結、及び前記下流側流体ラインと前記連結ブロック（２８）との連結が、フレア型連結である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のアセンブリ。
17. 冷蔵庫スペース（３８）を画定するハウジング（３６）であって、前記冷蔵庫スペース（３８）にドア開口部からアクセス可能な開放位置と、前記ドア開口部を閉鎖する閉鎖位置と、を有するドア（４０）を含む、ハウジング（３６）と、
    請求項１〜１６のいずれか一項に記載の流体を泡立てるためのアセンブリであって、少なくとも、前記泡立てユニット（２２）と、前記ヒータ（２４）と、前記第１の温度センサ（２０）と、前記第２の温度センサ（３２）とを含む、流体を泡立てるための前記アセンブリ（１０）の主要構成要素が、前記冷蔵庫スペース（３８）内に位置する、アセンブリと、
    を含む、冷蔵庫。
18. 流体を泡立てるための前記アセンブリは、前記冷蔵庫スペース（３８）内に取り外し可能に取り付けられた構成要素トレイ（４２）を備え、前記構成要素トレイ（４２）は、前記ドア（４０）の前記開放位置において前記冷蔵庫スペース（３８）から取り外し可能であり、前記構成要素トレイ（４２）は、少なくとも、前記泡立てユニット（２２）と、前記ヒータ（２４）と、前記流体チャネル（１４）の少なくとも一部と、を支持する、請求項１７に記載の冷蔵庫。
19. 泡状流体を製造する方法であって、
    請求項１〜１６のいずれか一項に記載のアセンブリ、又は請求項１７若しくは請求項１８に記載の冷蔵庫を準備することと、
    前記流体チャネル（１４）内に流体の流れを作り出すために前記ポンプ（３０）を作動させることと、
    前記第１の温度センサ（２０）により、前記流体入口付近又は前記流体入口内の流体の温度を感知することと、
    前記流体入口（１６）付近又は前記流体入口内の前記流体の感知された温度に関連する前記第１の温度信号を、前記第１の温度センサ（２０）から前記電子制御装置アセンブリ（２６）に送信することと、
    前記流体チャネル（１４）に供給される空気の流量を制御するために、少なくとも前記第１の温度信号に応じて前記空気供給アセンブリを制御することと、
    前記流体チャネル内の流体と前記空気チャネルからの空気とを混合して、流体／空気混合体を形成することと、
    前記流体／空気混合体を泡立てて泡状流体を形成することと、
    前記泡状流体を選択的に加熱又は非加熱にすることと、
    前記流体出口から前記泡状流体を分注することと、
    を含む、方法。
20. 前記流体入口付近又は前記流体入口内の前記流体の温度は、ある温度範囲内にあり、供給され得る空気流量は、比較的小さい流量から比較的高い流量にわたる流量範囲内にあり、前記電子制御装置アセンブリ（２６）は、前記流体の温度が前記温度範囲内で比較的低い場合は、前記空気流量を前記流量範囲で比較的低くなるように制御し、前記流体の温度が前記温度範囲内で比較的高い場合は、前記空気流量を前記流量範囲で比較的高くなるように制御するように、前記制御可能空気供給アセンブリを制御する、請求項１９に記載の方法。
21. 前記電子制御装置アセンブリ（２６）は、前記ヒータ（２４）の熱出力を制御するために、少なくとも前記第１の温度信号に応じて前記ヒータ（２４）を制御する、請求項１９又は２０に記載の方法。
22. 前記アセンブリは、前記空気入口放出ポイント（１４ａ）と前記泡立てユニット（２２）との間の前記流体チャネル（１４）内に位置し、前記流体／空気混合体及び／又は洗浄液の感知された温度に関連する第２の温度信号を生成するように構成されている、第２の温度センサ（３２）を含み、
    前記方法は、
    前記第２の温度センサ（３２）により前記流体／空気混合体の温度を感知することと、
    前記流体／空気混合体の前記感知された温度に関連する第２の温度信号を前記第２の温度センサ（３２）によって生成することと、
    前記第２の温度信号を前記電子制御装置アセンブリ（２６）に送信することと、
    前記泡状流体を加熱するための所望の熱量を出力するために、前記流体／空気混合体の少なくとも前記第２の温度信号に応じて、前記電子制御装置アセンブリ（２６）によって前記ヒータ（２４）を制御することと、
    を含む、請求項１９又は２１のいずれか一項に記載の方法。
23. 前記流体チャネル（１４）内の前記流体の流量に関連する流量信号に応じて、前記制御可能空気供給アセンブリを制御することを含む、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の方法。

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