JP2022540822A - ガス圧容器からガスが濃縮された飲料を配分する方法および装置 - Google Patents

Abstract

圧力下でガスが貯蔵されたガス圧容器からガスが飲料に混合される、飲料の配分方法では、飲料がポンプ（３）によってリザーバ（２）から搬送され、ガスが、周囲圧よりも０．５ｂａｒ未満だけ、さらに好適には１００ｍｂａｒ未満だけ高い圧力に膨張し、ポンプ（３）の吸引側で吸引された飲料に供給される。

Description

本発明は、飲料を配分する方法に関し、この方法では、圧力下でガスが貯蔵されたガス圧容器からガスが飲料に混合される。さらに本発明は、ガスが濃縮された飲料を飲料出口で配分するための飲料配分装置に関し、この装置は、圧力下でガスが貯蔵されたガス圧容器の出口に接続するための高圧接続部を有する。

最近は、エスプレッソ、カプチーノまたはフィルタコーヒーのような淹れ立ての古典的なコーヒー飲料の他に、保存された完成飲料または濃縮物をベースにしたコーヒー飲料が提供されている。これには、特に、抽出されたアイスコーヒー、いわゆるコールドブリューコーヒーが含まれ、このコーヒーは、冷水により数時間かけて調製され、冷えたまま飲用される。特別の変形例では、このようなアイスコーヒー飲料には、配分時に窒素が混合される。これにより、華麗な泡頭並びに濃いクリーミーな口当たりが生まれ、これは窒素が濃縮された黒いヘビービール（ギネス）に類似する。市場ではこのようなコーヒー飲料は、英語名のニトロコールドブリューコーヒー（Nitro Cold Brew Coffee）として定着している。

現在、実際に行われている方法によれば、そのために、配分時にコーヒー飲料に高圧ガスボトルから窒素が、一種の配分装置を介して注入される。そのために使用される“ディスペンサ”は、単一機器として提供され、販売スタンドに付加的に保管および設置しなければならない。これにはスペースが必要であり、コストが掛かる。この場合、レストラン業界向けの既存の全自動コーヒーマシンへの統合は不可能であるか、あるいは検討されない。

イングリッシュパブで典型的に使用されるような手動の配分装置は、特許文献１に記載されている。そこに開示された配分装置では、ビールが手動のピストンポンプを介して搬送され、ビールにはピストンポンプの吸引側で空気がエアバルブを介して供給される。コックにある発泡ディスクによって、吸引されたビール／空気混合物が発泡される。

特許文献２は、アイスコーヒー飲料を含む飲料がガス圧によって搬送され、選択的にガスを濃縮（ガス注入）することのできるディスペンサ装置を開示する。ガスの濃縮は発泡室で行われ、発泡室では、圧力下で搬送された飲料が噴霧器を介して噴霧される。

英国特許出願公開第２１２９７７５号明細書 米国特許第１０１８２５８７号明細書

したがって本発明の課題は、ガス圧容器からガスが濃縮された飲料を配分するための択一的で簡単な方法および対応の装置を提供することであり、これにより特に飲料を、従来の、またはそのために装備された全自動コーヒーマシンに提供できるようにする。

この課題は、方法に関しては請求項１の特徴によって、装置に関しては請求項１０の特徴によって解決される。有利な構成は、従属請求項から得られる。

圧力下で貯蔵されたガスがガス圧容器から飲料に混合される、飲料を配分するための方法では、本発明により、飲料がポンプによってリザーバから搬送され、ガスが、周囲圧に近い圧力まで、特に周囲圧よりも０．５ｂａｒ未満だけ、さらに好適には１００ｍｂａｒ未満、最も好ましくは５０ｍｂａｒ未満だけ高い圧力に膨張し、ポンプの吸引側で吸引された飲料に供給される。飲料は、特にコーヒー飲料とすることができる。しかし前記方法は、ティー飲料のような他の飲料に対しても適用することができる。

したがって、ポンプの上流で行われるコーヒー飲料へのガスの導入は、実質的に無圧で行われる。ガスと完成飲料との混合は、実質的にポンプ内で行われる。ガスとして特に窒素が使用される。窒素は、飲料、特にコーヒー飲料に心地よいクリーミーな味わい、あるいは心地よいクリーミーな舌触りを付与する。

このようにしてポンプだけを使用して、リザーバに保存された完成飲料または濃縮物から、ガスが濃縮されたコーヒー飲料を配分することができる。必要な構成群は、簡単かつスペースを節約して既存の機器、例えば全自動コーヒーマシンまたは完成飲料を冷却するために設けられた冷蔵庫に格納することができる。冷蔵庫は、ミルク、クリーム、クラッシュアイスなどの他の添加物にも使用することができる。このようにして統合型飲料配分装置を創出することができる。

特に本発明の枠内で、コーヒー飲料は、抽出されたアイスコーヒー飲料である。調製のために、挽かれたコーヒー粉末に冷水が数時間かけて調合され、または冷水が非常に緩慢に数時間にわたり、いわゆるコールドウォータドリッパを介して挽かれたコーヒー粉末を通してろ過される。このいわゆるコールドブリューコーヒーは、非常に香りが強く、消化しやすく、ホットブリューコーヒーとは異なり、暑い気候では非常に優れた代替品である。

付加的にリザーバを冷却することができ、これによりコーヒー飲料がコールドドリンクとして配分される。

もちろん配分の際にコーヒー飲料を加熱することも可能であり、例えば通流方向でポンプの下流に配置されたサーモブロックによって行われる。

コーヒー飲料がコールドドリンクとして配分される場合、配分の際、コーヒー飲料に付加的に氷を添加することができる。完成飲料が濃縮された形態で保存される場合、配分の際、付加的に水を添加することができる。これは、ポンプの上流またはポンプの下流で行うことができる。同様に水を別個に飲料出口で添加することができる。例えばシロップ、シェリー、リキュール、ミルクフォームなどのさらなる飲料添加物を添えることも考えられる。

好適な一実施形態では、ガスが濃縮された飲料が、搬送方向でポンプの下流に配置された背圧要素を介して飲料出口に搬送される。背圧要素は通流抵抗であり、この通流抵抗に対してポンプは、コーヒー飲料と空気からなる吸引された混合物を圧送しなければならず、それによりポンプの出口で圧力が上昇する。この圧力上昇によって、コーヒー飲料／空気混合物がポンプ内でさらに強力に混合され、これによりコーヒー飲料のクリーミーな、あるいは泡のような濃厚さが得られる。

ポンプとして、とりわけギヤポンプが考えられる。このポンプ形式により、最高にクリーミーな、あるいは泡のような濃厚さが生み出されることが判明した。これは、ポンプのギアによる空気/飲料混合物のとりわけ基本的に完全な混合によるものであろう。

背圧要素として、狭窄個所、すなわち絞りのような断面狭窄部とそれに続く拡張部、またはチョークを使用することができる。背圧要素は、内断面が低減された単純な圧力チューブによっても形成することができる。しかし好適には本発明の枠内で、ミキサ、とりわけ螺旋ミキサが使用され、ミキサは、断面狭窄部を有するのではなく、多重の方向変化によって通流抵抗として作用する。さらにこのようなミキサは、ガスの濃縮された流体の流れを複数の部分流に多重分割し、そして合流させる。これにより、クリーミーなコーヒー／空気混合物のさらなる混合と微細化が達成される。本発明の枠内で適切な通流抵抗のさらなる形態は、いわゆる抵抗通過要素である。これは、迷路状に分岐した複数の流路から形成され、同様に流体の流れを部分流に多重分割し、合流させ、新たに分割する。

さらなる好適な一実施形態では、供給されるガス量をガス調量弁によって調量することができる。ガス調量弁として、例えば単純なニードルバルブが用いられ、これにより空気量を、吸引開口部の調節によって調量することができる。しかし好適には本発明の枠内で、クロック制御される閉鎖弁が、固定の絞りとの組み合わせで使用される。閉鎖弁は、急速に連続して開閉し、したがって吸引開口部を開放し、再び閉鎖する。この場合は調量のために、デューティ比、すなわち開放時間と復帰期間との比を変化させることができる。これによりガス調量弁は、より少ない、あるいはより多くの空気を混合するために、平均してより短くまたはより長く開放する。空気量を介して、特に配分されるコーヒー飲料の濃厚さを変更することができる。

ガスが濃縮された飲料を飲料出口で配分するように構成されており、ガスが圧力下で貯蔵されたガス圧容器に接続するための高圧接続部を有する本発明の飲料配分装置では、本発明により、吸引管を介して飲料をリザーバから飲料出口に搬送するためのポンプと、入口側で高圧接続部に接続された減圧器とが設けられており、減圧器は、ガスが周囲圧に近い圧力まで、特に周囲圧よりも０．５ｂａｒ未満だけ、さらに好適には１００ｍｂａｒ未満、最も好ましくは５０ｍｂａｒ未満だけ高い圧力に膨張するように構成されており、減圧器は、膨張したガスを吸引された飲料にポンプの吸引側で供給するために、吸引管に合流するガス供給管と出口側で接続されている。

搬送方向でポンプの下流には、好適には背圧要素が配置されており、背圧要素を介してガスが濃縮された飲料が飲料出口に搬送される。背圧要素として、好適にはチョークまたは静的ミキサ、とりわけ螺旋ミキサを使用することができる。ポンプとして好適にはギヤポンプが用いられる。

さらに、好適な一実施形態では、ガス供給管にはガス調量弁、とりわけクロック制御される閉鎖弁が、コーヒー飲料に供給されるガス質量流を調量するために配置されている。

本発明のさらなる利点および特質は、図面に基づく一実施例の以下の説明から得られる。

ガスが濃縮された飲料を配分するための装置の水流のスキームを示す図である。 実施例で使用される、螺旋ミキサの形態の背圧要素の部分切除等角図である。

図１に水流線図の形態で示した装置は、抽出されたアイスコーヒー飲料を備えるリザーバ２、吸引側で吸引管４を介してリザーバ２と接続された電気ポンプ３、および出口管５を介してポンプ３の圧力側に接続された、螺旋ミキサの形態の背圧要素６を含む。螺旋ミキサ６から出口管５’が飲料出口７に至り、飲料出口でガスが濃縮されたアイスコーヒー飲料がその下に位置する飲料容器８に配分される。飲料出口は、ここでは全自動コーヒーマシンの出口ヘッドに組み込みことができ、したがってガスが濃縮された、あるいは泡立てられたコーヒー飲料を、さらなる飲料オプションとして全自動コーヒーマシンを介して配分することができる。

吸引管４には流量計９と閉鎖弁１０が存在し、流量計により飲料量を調量することができる。閉鎖弁は、飲料シーケンスの開始時に開放され、飲料シーケンスの終了後に閉鎖され、これにより管４にまだ存在する液体が逆流するのを阻止する。吸引管４にはガス供給管１２が合流する。ガス供給管１２にはガス調量弁１３、固定の絞り１４、および逆止弁１５が存在する。ガス調量弁１３は、実施例ではクロック制御されるエアバルブとして、すなわち急速に連続して間欠的に開放および閉鎖作動される切替弁として構成されている。エアバルブが作動される周波数は、ここでは１０～３０Ｈｚの範囲とすることができる。逆止弁１５は、流体が空気供給管に混入するのを制限あるいは阻止するためにだけ用いられる。

ポンプ３、背圧要素６、流量計９、およびガス調量弁１３は、ポンプモジュールないしポンプ構成群１にまとめられている。これはさらに、供給管４にある閉鎖弁１０、並びに逆止弁１５と、ガス供給管１２にある絞り１４とを含む。

ポンプモジュール１とリザーバ２は、冷蔵庫１６内に配置されている。リザーバ２は、ここでは カートン内に存在するチューブを備える使い捨て容器（ＢｉＢ：バッグインボックス）として構成されている。冷蔵庫１６の外部では、ポンプモジュール１に至るガス供給管１２’に減圧器１７と閉鎖弁１８が接続されている。減圧器１７を介して入口側で、ここに図示しないガス圧容器、例えば約２００ｂａｒのガス圧の従来のガスボンベを接続することができる。減圧器１７は、本実施例では、圧力下にあるガスを入口で単に５０ｍｂａｒの出口圧力に減圧するように構成ないし調節されている。この出口圧力をもってガスはポンプの吸引側で供給管４に導入される。減圧器（または圧力低減弁）では出口圧力が制御入力端に供給され、圧力センサを介して圧力弁が、所定の目標出口圧力を上回る際に閉じ、下回る際に再び開放するようにする。これにより出口圧力は、この予め調節された値を超えて上昇することができない。圧力センサとして、ここではピストンまたはダイヤフラムを用いることができる。

最後に本実施例では、洗浄接続部２０が示されている。洗浄接続部は、閉鎖弁２１および洗浄管２２を介して、逆止弁１５の上流でガス供給管１２に合流する。製造シーケンスの後に、この洗浄管２２を介して冷水または温水により洗浄過程を実行することができる。そのために弁１０が製品入口に接続され、洗浄水給水部２０にある弁２１が開放し、ポンプ３が作動される。飲料出口７の下方には、洗浄水を受け止めるために受け容器が配置される。洗浄過程は、特に逆止弁１５を洗浄し、これが詰まったり塞がれたりしないようにするために行われる。本実施例で弁２１に対して並列に接続されたさらなる洗浄弁２１’は、冷蔵庫１６内に場合により格納されたさらなるポンプモジュール（ここには図示しない）を洗浄接続部２０に接続するために設けられている。

泡立てられたコールドブリューコーヒー飲料を配分するために、製品入口４’にある弁１０が開放され、ポンプ３が作動される。これによりリザーバ２からそこに保存された完成飲料が吸引され、螺旋ミキサ６を介して飲料出口７まで搬送される。

同時にガス入口１９にある閉鎖弁１８が開放され、ガス接続部１９に接続されたガス圧容器から窒素が、供給されるガス量を調量することのできるガス調量弁１３、絞り１４および逆止弁１５を介して、吸引管４に合流するガス供給管１２に流入する。したがってポンプ３は、リザーバ２からの完成飲料の他に、付加的にガス接続部１９からガスを吸引する。螺旋ミキサ６に基づき、ポンプ出口で、あるいはポンプ３内で高圧が形成される。これにより、空気飲料混合物がポンプ内で完全に混合され、このようにしてクリーミーな、あるいは泡のような、ガスで濃縮された流体が形成され、これが飲料出口７で配分される。

図２には、背圧要素として図１で使用された螺旋ミキサ６が図示されている。螺旋ミキサは、いわゆる静的ミキサであり、パイプ状のケーシング６１内に順番に複数の、互いにそれぞれ９０゜だけずらされた１８０°螺旋体６２，６３が配置されている。さらに順番に並んだ螺旋体は、それぞれ相反する回転方向を有する。各螺旋体は、通流する流体の流れを２つの部分流に分割する。この部分流は、それぞれ後続の螺旋体に移行するたびに再び２つの部分流に分割され、それぞれ先行の螺旋体からの部分流と合流される。このようにして液体流の完全な混合が行われる。さらに螺旋ミキサは、ほぼ層状の通流抵抗であり、ここでは通流断面を低減する必要はない。図２ではミキサ６のケーシング６１が、部分的に切除して図示されており、内部に存在する、それぞれ９０゜だけずらされた螺旋部分６２，６３が見られる。

Claims (14)

1. 圧力下でガスが貯蔵されたガス圧容器からガスが飲料に混合される、飲料を配分するための方法において、
   前記飲料がポンプ（３）によってリザーバ（２）から搬送され、前記ガスが、周囲圧よりも０．５ｂａｒ未満だけ、好適には１００ｍｂａｒ未満だけ高い圧力に膨張し、前記ポンプ（３）の吸引側で吸引された飲料に供給される、ことを特徴とする方法。
2. 前記飲料は、抽出されたアイスコーヒー飲料である、請求項１に記載の方法。
3. 前記飲料に水および／またはアイスが添加され、特に前記飲料は、前記リザーバ（２）に飲料濃縮物の形態で保存され、前記ポンプの上流または下流で前記飲料濃縮物に水が添加される、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記ガスは窒素である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記リザーバ（２）は冷却され、前記飲料はコールドドリンクとして配分される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. ポンプ（３）としてギヤポンプが使用される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記ガスが濃縮された前記飲料は、搬送方向で前記ポンプ（３）の下流に配置された背圧要素（６）を介して飲料出口（７）に搬送される、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 背圧要素（６）として、チョークまたは静的ミキサ、とりわけ螺旋ミキサが使用される、請求項７に記載の方法。
9. 吸引された前記飲料に供給される前記ガスのための供給管（１２）にはガス調量弁（１３）、とりわけクロック制御される閉鎖弁が配置されており、前記閉鎖弁により前記飲料に供給されるガス量が調量される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. ガスが濃縮された飲料を飲料出口（７）で配分するための飲料配分装置であって、前記ガスが圧力下で貯蔵されたガス圧容器に接続するための高圧接続部（１９）を有する飲料配分装置において、
    前記飲料を、吸引管（４）を介してリザーバ（２）から前記飲料出口（７）に搬送するためのポンプ（３）と、
    入口側で前記高圧接続部（１９）に接続された減圧器（１７）であって、前記減圧器は、前記ガスが、周囲圧よりも０．５ｂａｒ未満だけ、好適には１００ｍｂａｒ未満だけ高い圧力に膨張するように構成されており、かつ膨張したガスを吸引された前記飲料に前記ポンプ（３）の吸引側で供給するために、前記吸引管（４）に合流する前記ガス供給管（１２，１２’）に出口側で接続されている減圧器と、を備えることを特徴とする飲料分配装置。
11. 搬送方向で前記ポンプ（３）の下流に背圧要素（６）が配置されており、該背圧要素を介して前記ガスの濃縮された前記飲料が前記飲料出口（７）に搬送される、請求項１０に記載の飲料配分装置。
12. 背圧要素（６）として、チョークまたは静的ミキサ、とりわけ螺旋ミキサが使用される、請求項１１に記載の飲料配分装置。
13. ポンプ（３）としてギヤポンプが使用される、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の飲料配分装置。
14. 前記ガス供給管（１２）には、ガス調量弁（１３）、とりわけクロック制御される閉鎖弁が、前記飲料に供給されるガス量を調量するために配置されている、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の飲料配分装置。

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