JP2023505225A - 飲料調製マシン用の流体処理デバイス - Google Patents
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Abstract
飲料調製マシン用の流体処理デバイス10が記載されている。流体処理デバイスは、流体物質を容器C内に収容された原材料と混合することによって飲料製品を調製するために、容器C内に導入される流体物質を処理するように構成される。流体処理デバイスは、入口部分14が設けられた流体処理本体12を備える。流体処理本体は、次いで流体物質を容器内に導入するための少なくとも1つの入口手段18を備える。入口手段は、流体処理本体の入口部分に設けられる。流体処理本体はまた、容器から飲料製品を注出するための少なくとも1つの出口部分16と、少なくとも1つの出口手段20と、を備える。出口手段は、流体処理本体の出口部分に設けられる。好ましくは、流体処理本体は、針状の流体処理本体であり、容器内への流体物質の導入前に、容器の特定の部分または壁を穿孔、穿刺および/または裂くように構成された少なくとも1つの端部26;28を備える。【選択図】 図5A
Description
本発明は、飲料調製マシン、特に、流体物質を、例えばサッシェなどの容器内に収容された原材料と混合することによって飲料製品を調製するためのマシン用の流体処理デバイスに関する。
飲料の家庭内調製のための全ての既知のシステムは、飲料製品を調製するための原材料を貯蔵するための原材料貯蔵容器を受容するマシンを必要とする。一般的に、原材料容器は、飲料調製マシン内に導入され、マシンは、一回分の用量の原材料を通して流体(典型的には熱水)を通過させる。次いで、可溶性原材料と流体物質とを混合することによって調製された飲料製品は、容器から消費者の容器(典型的にはカップ)に注出される。
典型的には、飲料調製マシンから容器へと通過した流体は、容器の流体透過性側と接触するシャワープレートのいずれかによって導入される。あるいは、飲料調製マシンは、容器の入口壁を貫通し、その中に流体を(一般に一定の圧力下で)噴射する流体処理デバイスを備える。当該技術分野で知られているそのような飲料調製マシンでは、容器からの飲料製品の注出は、
a)容器の注出壁が自己開口し、飲料製品を送出するまで、容器の閉鎖空洞内部に流体圧力を高めること、または
b)飲料製品を容器の近くから引き出す、または送出することができる、飲料調製マシンの注出穿刺手段(または他の同様の穿刺手段)により容器の注出壁を穿孔すること、のいずれかによって行われる。
a)容器の注出壁が自己開口し、飲料製品を送出するまで、容器の閉鎖空洞内部に流体圧力を高めること、または
b)飲料製品を容器の近くから引き出す、または送出することができる、飲料調製マシンの注出穿刺手段(または他の同様の穿刺手段)により容器の注出壁を穿孔すること、のいずれかによって行われる。
容器の注出側が自己開口する場合、これは、ある容器から別の容器における、圧力または開口様式の変動、ならびに注出された飲料製品の品質におけるいくつかの望ましくない変化をもたらし得る。
飲料調製マシンが、容器の注出壁を穿刺するための注出穿刺手段を備える場合、混合流体を容器内に注入するために使用される流体処理デバイスに加えて、この注出穿刺手段を追加する技術は、飲料調製マシンに複雑さおよびコストを加える。
したがって、既存の飲料システムの上記欠点を除去し、特により単純であり、1つの飲料製品から別の飲料製品まで、より再現可能な品質を長期間提供する、飲料調製マシンのための流体処理デバイスが必要である。
請求項1に記載の発明は、飲料調製マシンのための流体処理デバイスである。流体処理デバイスは、流体物質を容器内に収容された原材料と混合することによって飲料製品を調製するために、飲料調製マシンの原材料貯蔵容器内に導入された流体物質を処理するように構成されている。流体処理デバイスは、入口部分および出口部分が設けられた流体処理本体を備える。流体処理本体は、次いで、流体物質を容器内に導入するための少なくとも1つの入口手段を備える。入口手段は、流体処理本体の入口部分に設けられている。流体処理本体はまた、容器から飲料製品を注出するための少なくとも1つの出口手段を備える。出口手段は、流体処理本体の出口部分に設けられている。したがって、本発明による飲料調製マシンのための流体処理デバイスは、流体物質を原材料貯蔵容器内に導入することと、マシン内に生成された飲料製品を注出することと、の両方を可能にする。
有利には、流体処理本体は、針状の流体処理本体であり、容器内への流体物質の導入前に、容器の特定の部分または壁を穿孔、穿刺および/または裂くように構成された少なくとも1つの端部を備える。
有利には、流体処理本体は、少なくとも1つの封止手段を更に備え、封止手段は、流体物質が容器内に少なくとも導入されるときに、容器からの流体物質および/または飲料製品の漏れを防止するために容器と係合される。
本発明の好ましい実施形態では、流体処理本体は、
流体処理本体の入口部分に設けられており、容器の一部分または壁を開口するように構成された第1の端部と、
流体処理本体の出口部分に設けられた第2の端部と、
流体処理本体内に配置されており、流体処理デバイスの第1の端部および入口ポートと流体連通している少なくとも1つの第1の入口導管と、を備える。
流体処理本体の入口部分に設けられており、容器の一部分または壁を開口するように構成された第1の端部と、
流体処理本体の出口部分に設けられた第2の端部と、
流体処理本体内に配置されており、流体処理デバイスの第1の端部および入口ポートと流体連通している少なくとも1つの第1の入口導管と、を備える。
本発明のこの好ましい実施形態では、入口手段および出口手段は、互いに別個であり、入口手段は、流体処理本体の第1の入口導管および第1の端部を備え、出口手段は、流体処理本体の第2の端部を備える。
好ましくは、流体処理本体は、細長い本体、より好ましくは垂直に向けられた細長い本体であり、その第1の端部、その第2の端部、およびその封止手段は、長手方向軸線、より好ましくは垂直軸線を中心に同軸上に配置されており、第1の端部および/または第2の端部は、それぞれ尖った形状部分である。
好ましくは、出口手段は、第1の入口導管とは異なる少なくとも1つの出口導管を備える。より好ましくは、出口導管は、
流体処理本体の外面に設けられた溝付きチャネルであり、かつ
流体処理本体の第2の端部と流体連通している。
流体処理本体の外面に設けられた溝付きチャネルであり、かつ
流体処理本体の第2の端部と流体連通している。
可能な実施形態によれば、流体処理本体は、流体処理本体の第1の端部と流体処理本体の第2の端部との間に拡大部分を備え、拡大部分は、流体処理本体の第1の端部と流体処理本体の拡大部分との間に含まれる、流体処理本体の部分の断面積よりも大きい断面積を有する。この拡大部分は、第1の端部によって開口された容器の部分で容器の壁に対して付着するように構成されている。封止手段は、拡大部分を備える。この実施形態では、流体処理本体は、垂直に向けられた細長い本体であり、拡大部分は、第1の端部と第2の端部との間に設けられ、垂直に向けられた細長い本体は、
溝付きチャネルである少なくとも1つの出口導管であって、第1の端部と拡大部分との間に含まれる部分において、垂直に向けられた細長い本体の外面に設けられた少なくとも1つの出口導管と、
飲料を第2の端部に案内するための飲料案内要素であって、拡大部分と第2の端部との間に設けられている、飲料案内要素と、を備える。
溝付きチャネルである少なくとも1つの出口導管であって、第1の端部と拡大部分との間に含まれる部分において、垂直に向けられた細長い本体の外面に設けられた少なくとも1つの出口導管と、
飲料を第2の端部に案内するための飲料案内要素であって、拡大部分と第2の端部との間に設けられている、飲料案内要素と、を備える。
更に、この実施形態では、各溝付きチャネルは、流体処理本体の第1の端部から拡大部分まで拡大または縮小する可変の開断面を有する。飲料案内要素は、流体処理本体の拡大部分から第2の端部に向かって減少するテーパ状の断面領域を有する。飲料案内要素は、好ましくは円錐形状、より好ましくは切頭円錐台形状を有する。
有利には、流体処理デバイスは、入口手段と流体連通している少なくとも1つの空気またはガス入口ボアを更に備える。
本発明の好ましい態様によれば、流体処理デバイスは、流体処理本体に接続された第2の流体処理本体を備える。この第2の流体処理本体は、第2の入口導管が内部に設けられ、流体処理デバイスを飲料調製マシンに取り外し可能に連結するための連結部分を備える。
本発明の別の好ましい態様によれば、流体処理デバイスは、流体処理本体に接続された第2の流体処理本体を備える。この第2の流体処理本体は、第2の入口導管が内部に設けられ、この第2の入口導管は、第1の入口導管に向かって減少する断面積を有する。第2の入口導管には、好ましくは、第1の予め定められた断面積を有する少なくとも1つの第1の導管部分と、第1の予め定められた断面積よりも小さい第2の予め定められた断面積を有する第2の導管部分とが設けられており、第2の導管部分は、第1の導管部分の下流に配置され、第1の入口導管と流体連通している。
任意選択的に、少なくとも1つの貫通孔を、第1の入口導管と第2の入口導管との間に配置することができる。この貫通孔は、第1の入口導管の平均断面積および第2の入口導管の平均断面積の両方よりも小さい平均断面積を有する。
好ましくは、原材料貯蔵容器は、パウチまたはサッシェなどの単回使用の容器、または可撓性である少なくとも側壁を有する任意の既知の容器である。原材料貯蔵容器はまた、カプセル、ポッド、パッド、ボトル、フローバッグ、キャニスターなどの任意の他の開口可能(例えば、穿刺可能)な閉鎖包装であって良い。代替的に、原材料貯蔵容器は、例えば、複数回分の用量の原材料を貯蔵するための大きな貯蔵区画、および貯蔵区画から移送される、一度に1回分の用量の原材料を受け取ることができる分与および混合チャンバを有する複数回分の用量の原材料容器であってもよく、当該1回分の用量の原材料は、流体処理デバイスによって複数回分の用量の原材料貯蔵容器内に導入された流体と混合される。そのような複数回分の用量の原材料貯蔵容器は、当該技術分野で既知である(例えば、原材料キャニスター)。好ましくは、流体処理デバイスはまた、原材料貯蔵容器内に所定量の空気または気体を注入することができ、それにより、流体と原材料とを混合して、所望されるときに泡沫飲料製品を生成することができる。
本発明の更なる特徴及び利点は、図面を参照して以下に記載された好ましい実施形態の説明に記載されており、この実施形態から明らかになるであろう。
本発明による飲料調製マシンのための流体処理デバイスの好適な実施形態の斜視図である。
図1の流体処理デバイスの別の斜視図である。
図1の流体処理デバイスの断面図である。
図1の流体処理デバイスの更に別の斜視図であり、流体処理デバイスの更なる構成要素が示されている。
第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、非動作状態における図1の流体処理デバイスを、すなわち、流体が原材料貯蔵容器内に導入される前の状態を示す。
第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、非動作状態における図1の流体処理デバイスを、すなわち、流体が原材料貯蔵容器内に導入される前の状態を示す。
第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、非動作状態における図1の流体処理デバイスを、すなわち、流体が原材料貯蔵容器内に導入される前の状態を示す。
第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、図1の流体処理デバイスを第1の動作位置で示し、流体処理デバイスは、流体を原材料貯蔵容器内に導入することができ、かつこの流体が容器の外側に漏れないようにするように、封止様式で突出している。
第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、図1の流体処理デバイスを第1の動作位置で示し、流体処理デバイスは、流体を原材料貯蔵容器内に導入することができ、かつこの流体が容器の外側に漏れないようにするように、封止様式で突出している。
第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、図1の流体処理デバイスを第1の動作位置で示し、流体処理デバイスは、流体を原材料貯蔵容器内に導入することができ、かつこの流体が容器の外側に漏れないようにするように、封止様式で突出している。
第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、図1の流体処理デバイスを第2の動作位置で示し、流体処理デバイスは、流体および予め定められた量の空気またはガスの両方を原材料貯蔵容器内に、導入することができ、同時に、結果として生じる飲料製品がユーザのカップに向かって出ることができるように、原材料貯蔵容器の内側に突出している。
第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、図1の流体処理デバイスを第2の動作位置で示し、流体処理デバイスは、流体および予め定められた量の空気またはガスの両方を原材料貯蔵容器内に、導入することができ、同時に、結果として生じる飲料製品がユーザのカップに向かって出ることができるように、原材料貯蔵容器の内側に突出している。
第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、図1の流体処理デバイスを第2の動作位置で示し、流体処理デバイスは、流体および予め定められた量の空気またはガスの両方を原材料貯蔵容器内に、導入することができ、同時に、結果として生じる飲料製品がユーザのカップに向かって出ることができるように、原材料貯蔵容器の内側に突出している。
第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、図1の流体処理デバイスを第3の動作位置で示し、流体処理デバイスは、流体のみを原料貯蔵容器内に導入することができ、同時に、結果として生じる飲料製品がユーザのカップに向かって出ることができるように、原料貯蔵容器の内側に突出している。
第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、図1の流体処理デバイスを第3の動作位置で示し、流体処理デバイスは、流体のみを原料貯蔵容器内に導入することができ、同時に、結果として生じる飲料製品がユーザのカップに向かって出ることができるように、原料貯蔵容器の内側に突出している。
第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、図1の流体処理デバイスを第3の動作位置で示し、流体処理デバイスは、流体のみを原料貯蔵容器内に導入することができ、同時に、結果として生じる飲料製品がユーザのカップに向かって出ることができるように、原料貯蔵容器の内側に突出している。
本発明による飲料調製マシンのための流体処理デバイスの別の可能な実施形態の斜視図である。
図9の流体処理デバイスの断面図である。
図9の流体処理デバイスの別の断面図である。
本発明による飲料調製マシンのための流体処理デバイスの更なる可能な実施形態の斜視図である。
図12の流体処理デバイスの断面図である。
本発明による飲料調製マシンのための流体処理デバイスの好ましい一実施形態が、図1~4に図示されている。流体処理デバイスは、全体として参照番号10により示されており、飲料製品の調製のために、容器C(図5A~8Cに示され、以下で詳細に説明される)内に導入される流体物質を処理するように構成されている。容器Cは、飲料調製マシン(図示せず)内に適切に挿入され、飲料製品の調製は、流体物質を容器C内に含まれる原材料、例えば、可溶性原材料と混合することによって得られる。
好ましくは、原材料は、焙煎して挽いたコーヒー、固形状の又は非固形状の、可溶性粉末コーヒー、又は葉茶のリストから選択される。乳製品原材料(例えば、牛乳またはクリーマー)も提供することができ、チョコレート、果汁、スープ、野菜ジュース、ブイヨン、スムージー、ピュレー、クーリ、クリーム、またはそれらの組み合わせも、粉末可溶性形態、種々の粘度を有する液体濃縮形態、またはゲル形態で提供することができる。
「流体物質と原材料との混合」という表現により、容器Cに収容された全ての原材料が、飲料製品を得るために流体物質(典型的には水)との一般的な混合動作(溶解、抽出、または浸出)に適合する形態であることが意図される。
本文脈において、「混合」という用語は、流体物質と原材料とのあらゆる組み合わせを意図している。例えば、混合は、流体物質(典型的には、溶媒として機能する熱水)と原材料(通常、任意の種類のフレーバー、例えば、コーヒー、茶など)との浸出プロセス、または流体物質と原材料との実際の混合プロセスによって実行することができる。
流体処理デバイス10は、入口部分14と出口部分16とが設けられた流体処理本体12を備える。より具体的には、流体処理本体12は、流体物質を容器C内に導入するための少なくとも1つの入口手段18を備える。入口手段18は、流体処理本体12の入口部分14に設けられている。本発明によれば、流体処理本体12はまた、例えば、容器Cからの飲料製品を、流体処理本体12の出口部分16において、流体処理本体12の下に置かれたユーザのカップへと注出するための少なくとも1つの出口手段20を備える。
好ましくは、流体処理本体12は、針状の流体処理本体12である。「針状」という用語により、流体処理本体12が、容器C内への流体物質の導入の前に、容器Cの特定の部分または壁を穿孔、穿刺および/または裂くように構成されている少なくとも1つの端部26、28を含むことが意図される。流体処理本体12は、したがって容器C内に少なくとも部分的に貫通することができるように成形されている。
針状の流体処理本体12には、以下で詳細に説明するように流体処理デバイス10の動作状態において、すなわち、流体物質が容器C内に少なくとも導入されるときに、流体物質および/または飲料製品が容器Cから漏れるのを防止するために容器Cと係合する少なくとも1つの封止手段22を更に設けることができる。針状の流体処理本体12の入口手段18および出口手段20は、好ましくは互いに別個であり、単一の流体処理デバイス10により、混合流体物質(典型的には熱水)を容器C内に導入することと、容器C内に生成された飲料製品を注出することとの両方を可能にする。
好ましくは、図面に示された実施形態によれば、針状の流体処理本体12は、第1の端部26と第2の端部28とを備え、第1の端部は、針状の流体処理本体12の入口部分14に設けられており、容器Cの特定の部分または壁を開口するように構成されており、第2の端部28は、針状の流体処理本体12の出口部分16に設けられている。針状の流体処理本体12は、その中に配置された少なくとも1つの第1の入口導管30を更に備える。第1の入口導管30は、針状の流体処理本体12の第1の端部26、および好ましくは第2の流体処理本体34の導管36の一端に設けられた入口ポート36Aと流体連通しており、以下で詳細に説明する。第1の入口導管30および第1の端部26は、したがって、針状の流体処理本体12の入口手段18に含まれる。より正確には、第1の入口導管30は、針状の流体処理本体12に埋め込まれたチューブの形状の閉鎖導管であり、流体物質を空気にさらすことなく容器C内に挿入することを可能にする。
図1~8Cの実施形態に示されるように、封止手段22は、好ましくは、針状の流体処理本体12の第1の端部26と第2の端部28との間に設けられている。好ましくは、針状の流体処理本体12は、垂直に向けられた細長い本体、より好ましくは尖った形状の本体であり、その第1の端部26と、その第2の端部28と、封止手段22とは、長手軸線A、この場合は垂直軸線を中心に同軸上に配置されている。より好ましくは、図示されるように、第1の端部26は、飲料調製マシン内で、流体処理デバイス10の位置に対して上向きに向けられる。更により好ましくは、針状の流体処理本体12の第1の端部26および/または第2の端部28は、それぞれ尖った形状の部分である。尖った形状の第1端部26は、したがって、例えば、容器Cの特定の部分または壁を穿孔、穿刺、または裂くことによって解放し、その中に流体物質を注入するように構成されている。これについては、以下に詳細に説明する。尖った形状の第2の端部28は、飲料調製マシン内で流体処理デバイス10の位置に対して下向きに向けられ、これにより、飲料製品の流れをユーザのカップへと正確に導く。
流体処理デバイス10の出口手段20は、針状の流体処理本体12の第2の端部28と、入口手段18の第1の入口導管30とは別個である少なくとも1つの出口導管32とを含む。より具体的には、図1~8の実施形態に示されるように、各出口導管32は、針状の流体処理本体12の外面に設けられた溝付きチャネルの形態で得られる。したがって、各溝付きチャネルは、針状の流体処理本体12の第2の端部28と流体連通している。
好ましくは、流体処理デバイス10の動作時に、容器Cからの流体物質および/または飲料製品の漏れを防止するために、容器Cと係合するように構成された封止手段22は、針状の流体処理本体12の拡大部分22Aからなる。より具体的には、針状の流体処理本体12のこの拡大部分22Aは、針状の流体処理本体12の第1の端部26と第2の端部28との間に含まれ、第1の端部26と拡大部分22A自体との間に含まれる、針状の流体処理本体12の部分の断面積よりも大きい断面積を有する。針状の流体処理本体12のこの拡大部分22Aは、エラストマー材料により少なくとも部分的に覆われて、より良好な封止特性を確保することができる。針状の流体処理本体12のこの拡大部分22Aは、したがって、針状の流体処理本体12の第1の端部26によって開口された容器Cの部分において、容器Cの壁に対して付着するように構成されている。
好都合には、溝付きチャネルの形態の各出口導管32は、針状の流体処理本体12の第1の端部26と針状の流体処理本体12の拡大部分22Aとの間に含まれる部分において、垂直に向けられた針状の流体処理本体12の外面に設けられている。飲料を針状の流体処理本体12の第2の端部28に案内するための飲料案内要素50が、したがって、拡大部分22Aと第2の端部28との間に設けられている。好ましくは、飲料案内要素50は、針状の流体処理本体12の拡大部分22Aから第2の端部28に向かって減少するテーパ状の断面領域を有する。より好ましくは、飲料案内要素50は、円錐形状を有する。更により好ましくは、飲料案内要素50は、出口部分16にある追加の尖った要素を有する切頭円錐形状である。したがって、容器Cから注出された飲料製品は、出口導管32によって第2の端部28に飲料案内要素50を通って案内され、それにより、この飲料製品の流れを、飲料案内要素50の下に配置されたユーザのカップへと正確に導く。
流体処理デバイス10の出口手段20が、針状の流体処理本体12に対して外部に配置されているという事実は、出口手段20が溝付きチャネルの形態で得られる、すなわち、(従来の円筒状チャネルに典型的である)閉ループ断面ではなく開断面により得られるという事実と相まって、流体物質と可溶性原材料との混合物に基づいて飲料製品を処理する際に特定の利点をもたらす。実際には、容器C内に収容された可溶性原材料がほとんど固体粒子からなる場合、これらの固体粒子(例えば、ビスケットビットなど)のいくつかは、ユーザによって適切に摂取されるように、流体物質(例えば、熱水)との混合後でも、それらの固体状態に留まる。したがって、出口手段20の開断面は、これらの粒子が流体物質と共にユーザのカップへと通過することを、別に設計された注出円筒チャネルがブロックするリスクなしに、可能にする。
更に、溝付きチャネルは、針状の流体処理本体12の第1の端部26から拡大部分22Aまで拡大または縮小する可変の開断面を有することができる。言い換えれば、溝付きチャネルは、それらの頂部から底部まで、特定のプロファイル(すなわち、傾斜)で任意選択的に製造することができ、溝付きチャネルの開断面は、容器C内への針状の流体処理本体12の高さ位置に応じて拡大または縮小して、カップに出る飲料製品の流量を適合させ、混合中の容器C内の流体圧力も適合させる。
任意選択的に、流体処理デバイス10には、少なくとも1つの空気またはガス入口ボア24を設けることができる。この空気またはガス入口ボア24は、入口手段18と流体連通しており、図1~8Cの実施形態では、第1の端部26と封止手段22との間で針状の流体処理本体12上に配置されている。図1~8Cの実施形態によれば、空気またはガス入口ボア24は、針状の流体処理本体12の側壁上に得られた貫通孔の形態であり、流体内転のために第1の入口導管30と流体連通するように配置されている。以下に詳細に説明するように、空気またはガス入口ボア24は、第1の入口導管30が流体処理デバイス10の特定の動作条態で外部環境と接触することを可能にし、予め定められた量の空気またはガスの吸引を可能にし、空気またはガスが流体物質と混合され、ベンチュリ効果によって、第1の入口導管30を通して容器C内に導入されるようにする。
流体処理デバイス10は、好ましくは、これまで説明した針状の流体処理本体12に接続された第2の流体処理本体34を備える。より好ましくは、第2の流体処理本体34は、針状の流体処理本体12と、その連結端44において一体的に製造されている。第2の流体処理本体34は、針状の流体処理本体12の第1の入口導管30と流体連通するように配置された第2の入口導管36を内部に備えている。
例えば、図5B、図6B、図7Bおよび図8Bに示された本発明の好ましい態様によれば、第2の入口導管36は、第1の入口導管30に向かって減少する断面積を有する収束導管である。より具体的には、第2の入口導管36には、好ましくは、第1の予め定められた断面積を有する少なくとも1つの第1の導管部分38と、第2の予め定められた断面積を有する第2の導管部分40とが設けられており、第2の予め定められた断面積は、第1の導管部分38の第1の予め定められた断面積よりも小さい。第2の導管部分40は、第1の導管部分38の下流に配置され、流体処理デバイス10の針状の流体処理本体12に得られた第1の入口導管30と流体連通している。
加えて、少なくとも1つの貫通孔42は、針状の流体処理本体12で得られた第1の入口導管30と、第2の流体処理本体34に得られた第2の入口導管36との間に配置することができる。貫通孔42は、第1の入口導管30の平均断面積、および第2の入口導管36の平均断面積の両方よりも小さい平均断面積を有する。
収束断面プロファイルを備える第2の流体処理本体34の専用構成、および貫通孔42の存在により、流体処理デバイス10によって容器C内に導入される流体物質の速度を適切に設定することができる。実際、第2の流体処理本体34の収束断面プロファイルは、飲料調製マシンによって流体処理デバイス10内にポンプ輸送される流体物質の速度を増加させることができる。加えて、貫通孔42は、流体物質が針状の流体処理本体12の第1の入口導管30から流出する前の、流体物質の速度を更に増加させるために設けられている。貫通孔42の存在は、原材料の良好な溶解および飲料製品の再構築を確実にする。貫通孔42は、飲料製品再構築中の流体物質の流れおよび圧力を規定する。貫通孔42はまた、「逆流防止」機能を有することもでき、それにより、流体物質が容器Cから、第1の入口導管30、貫通孔42自体、および第2の入口導管36の配列からなる流体ラインに逆流するリスクを低減する。
本発明の好ましい態様によれば、第2の流体処理本体34は、針状の流体処理本体12に対して直交して配置されており、それにより、第1の入口導管30は、第2の入口導管36に対して実質的に直交する。したがって、流体処理デバイス10が、その動作状態において飲料調製マシンに適切に接続されている場合、針状の流体処理本体12は、実質的に垂直方向に沿って向けられ(図3の軸線Aにより示されている)、その第1の端部26は上部に、その第2の端部28は底部に位置し、一方で、第2の流体処理本体34は実質的に水平である。結果として、流体処理デバイス10の動作状態において、第1の入口導管30は、実質的に垂直方向に沿って向けられるが、第2の入口導管36は、実質的に水平方向に沿って向けられる。
第2の流体処理本体34には、流体処理デバイス10を飲料調製マシンに取り外し可能に連結するために連結部分46を設けることができる。このように取り外し可能に連結することにより、流体処理デバイス10を飲料調製マシンから取り外し、このマシンに関して別々に、例えば食器洗浄機で洗浄することができる。連結部分46は、針状の流体処理本体12を備える連結端部44に対して、第2の流体処理本体34の反対側の端部に配置される。図に示すように、連結部分46には、少なくとも1つの第3の入口導管48を内部に設けることができ、第3の入口導管は、第2の流体処理本体34の第2の入口導管36の平均断面積よりも大きい平均断面積を有し、それにより、流体物質が針状の流体処理本体12の第1の入口導管30から流出する前の、流体物質の速度を更に増加させる。
図5A~5Cでは、第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、流体処理デバイス10の非動作状態が示されている。この非動作状態では、流体処理デバイス10が容器Cの外側に示されており、すなわち、流体物質を入口手段18を通して容器C内に導入する前の状態が示されている。言い換えれば、この非動作状態では、流体物質および他の物質は、流体処理デバイス10の入口手段18および出口手段20を通過しない。
図6A~6Cでは、第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、流体処理デバイス10の第1の動作状態が示されている。この第1の動作状態では、針状の流体処理本体12の少なくとも一部分が、流体物質を入口手段18によって容器内に導入できるように、容器Cの内側に突出する。
この第1の動作状態では、図1~8に示される実施形態における封止手段22、すなわち、針状の流体処理本体12の拡大部分22Aが、容器Cの底壁と接触していることが好ましいが、必須ではない。この実施形態では、出口手段20、すなわち溝付きチャネルの形態の出口導管32が、針状の流体処理本体12の側壁上に、針状の流体処理本体12の拡大部分22Aの位置より上の位置で設けられる。このようにして、流体処理デバイス10の第1の動作状態では、出口導管32が、封止手段22と容器Cとの間の封止係合により容器C内に完全に挿入され、容器Cから何れの流体物質もおよび/または他の物質も漏れない、またはほとんど漏れない。
図1~8に示される実施形態では、流体処理デバイス10の針状の流体処理本体12は、第1の尖った形状の端部26が流体処理本体12の入口部分14に設けられた尖った形状の本体である。したがって、この尖った形状の端部26は、容器Cの特定の部分または壁を穿孔、穿刺および/または裂き、容器内に流体物質を注入するように構成されている。しかしながら、以下で説明するように、入口部分14が流体処理デバイス10の第1の動作状態に別のやり方で達するように別のやり方で構成された、針状の流体処理本体12の他の実施形態も想定され、これは、例えば図9および10の実施形態であり、以下に詳細に説明する。
図1~8の飲料処理デバイス10の特定の実施形態では、容器Cは、好ましくは、多層の可撓性材料から製造され、より好ましくは、実質的に紙層から製造される。好ましくは、この容器Cには、内部においてその下部部分に、すなわち、流体処理デバイス10によって係合される部分に、実質的に剛性の材料の追加層Lが設けられている。この実質的に剛性の材料は、例えば、酸素および水分に対するバリアを形成することができる堆肥化可能なプラスチックであり得る。堆肥化可能とは、容器C全体を果物および野菜の皮と一緒に使用後に廃棄できることを意味する。容器Cの他の実施形態も可能ではあるが、図に示される流体処理デバイス10の特定の実施形態において、そのような容器Cは、実質的に剛性の部分を針状の流体処理本体12との接触領域に有することが必要である。それは、容器Cの少なくとも一部分の相対的剛性が、針状の流体処理本体12の封止手段22と協働するのに有利だからである。
容器Cの好ましくは実質的に剛性の層には、その底部に、針状の流体処理本体12の断面形状、すなわち尖った形状の本体の断面形状に適合する断面形状(例えば、円形断面形状)を有する注入孔が設けられている。流体処理デバイス10の非動作状態において、注入孔は、容器Cの多層可撓性材料の底部分によって閉鎖されている。円形断面形状の場合、注入孔の直径は、尖った形状の本体の平均直径よりも大きいが、(これらの封止手段22が針状の流体処理本体12上に設けられている場合)封止手段22の最大直径、すなわち尖った形状の本体の拡大部分22Aの最大直径以下である。この構成により、針状の流体処理本体12を、針状の流体処理本体12が容器Cに向かって移動している間に、封止手段22が、注入孔の周縁に対する封止位置に達するまで注入孔を通して容器C内に導入することができる(注入孔を閉鎖する多層可撓性材料の部分を破壊または裂くことができる)。この封止位置では、針状の流体処理本体12と容器Cとの間での更なる移動は許容されず、したがって上に記載し、図6A~6Cに示された第1の動作状態が得られる。
図7A~7Cでは、第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、流体処理デバイス10の第2の動作状態が示されている。この第2の動作状態では、針状の流体処理本体12の少なくとも一部分が、依然として容器Cの内側に突出している。これは、上に記載した第1の動作状態で起こるものと同様であるが、封止手段22は、容器Cの底壁と緊密に接触していない。言い換えれば、この第2の動作状態では、第1の動作状態と比較すると、針状の流体処理本体12のより小さい部分が、容器Cの内側に突出しており、(この事実は、図6Bと図7Bとを比較すると見て取れる)、それにより、流体物質を入口手段18によって容器C内に導入することができ、かつ同時に、得られた飲料製品は出口手段20を通って出ることができる。
より具体的には、この第2の動作状態において、針状の流体処理本体12は、その空気またはガス入口ボア24が容器Cの外側に残るように、容器Cの内側に突出している。したがって、この第2の動作状態では、ベンチュリ効果による流体物質の注入と共に、容器C内への空気またはガスの注入が可能である。流体物質と、空気または気体とを容器C内へ同時に注入することに起因して得られるベンチュリ効果は、流体物質の容器C内への注入が入口手段18によって実行されるときにのみ生じることに留意されたい。実際には、流体物質の入口手段18を通した容器C内への注入が停止すると直ちに、空気またはガス入口ボア24を通したベンチュリ吸引効果はもはや機能しなくなる。したがって、注出モードにおいてのみ、すなわち、飲料製品が完全に調製され、出口手段20を通って流出するときには、ベンチュリ効果は生じない。
基本的に、ベンチュリ効果は、流体物質が流体処理デバイス10の入口手段18内で高速で流通するときに、空気またはガス入口ボア24を通して所定量の空気またはガスを引き込むという事実である。これは、流体力学の分野で知られている物理的特性である吸引によるものである。空気またはガスが、容器C内に注入される流体物質の流れの中に引き込まれる(すなわち吸引される)とき、この空気またはガスも可溶性原材料と混合される。可溶性原材料、流体物質、および空気またはガスからなる混合物は、泡沫飲料製品(泡立てたミルク、クリーミーチョコレートなど)に必要な泡沫ブーストを生成する。
明らかに、流体物質と一緒に空気またはガスを吸引する効果は、空気またはガス入口ボア24が容器Cの外側に位置する場合にだけ機能することができる。したがって、針状の流体処理本体12が容器C内に十分に挿入され、それにより、空気またはガス入口ボア24が容器Cの内側に、例えば、下に説明する流体処理デバイス10の第3の動作状態に位置する場合、ベンチュリ効果を停止することができる。
図8A~8Cでは、第1の斜視図、断面図および第2の斜視図においてそれぞれ、流体処理デバイス10の第3の動作状態が示されている。この第3の動作状態は、空気またはガス入口ボア24も容器C内に配置されるように針状の流体処理本体12が容器Cの内側に挿入されるという事実を除いて、基本的に上記の第2の動作状態と同様である(特に図8Bを参照)。一方で、封止手段22は、最早、容器Cの底壁と緊密に接触していない。
したがって、この第3の動作状態では、流体物質を入口手段18によって容器Cの内側に導入することができ、かつ同時に、得られた飲料製品は、出口手段20を通ってカップに向かって出ることができる。しかしながら、この第3の動作状態ではベンチュリ効果は生じず、空気またはガスは、空気またはガス入口ボア24を通して容器C内に注入されず、流体物質のみが注入フェーズの間に容器C内に導入される。
ベンチュリ効果に関係なく、第2の動作状態および第3の動作状態の両方において、流体物質は、針状の流体処理体12の入口手段18を通して容器C内に注入される。容器C内に注入された流体物質は、可溶性原材料(例えば、コーヒー粉末)と混合されて、飲料製品を生成する。これらの動作状態においても、針状の流体処理本体12は、部分的に容器Cから出ており、それにより、注出溝付きチャネルは、常に少なくとも部分的に容器Cの外側に位置し(すなわち、注出溝付きチャネルは開放している)、したがって、飲料製品を容器Cからユーザのカップへ送出することができる。したがって、流体物質の容器C内への注入と同時に、飲料製品もユーザのカップへ注出される。
上記のすべての動作状態では、容器Cが飲料調製マシン内に固定されているが、流体処理デバイス10は、それぞれの動作状態に到達するように容器Cに対して移動されることが分かる。あるいは、流体処理デバイス10を、飲料調製マシン内に固定して維持してもよく、一方で、容器Cは、流体処理デバイス10に対して移動され、それにより、針状の流体処理本体12に向かう容器Cの移動中に、上記の種々の動作状態において針状の流体処理本体12を、それぞれの注入孔を通して容器C内に導入することができる。
ここに記載の流体処理デバイス10のすべての好ましい実施形態では、流体処理デバイス10と容器Cとの間の相対移動は垂直移動であり、すなわち、針状の流体処理本体12の垂直軸線Aに沿って実質的に方向付けられる。しかしながら、流体処理デバイス10(図示せず)の可能な異なる実施形態において、流体処理デバイス10と容器Cとの間の相対移動は、異なって方向付けすることもでき、例えば、水平方向または任意の傾斜軸線に沿って、すなわち垂直軸線および/または水平軸線に対して任意の適切な角度で傾斜した軸線に沿って方向付けできることを指摘しておく。
本明細書で述べた流体処理デバイス10の好ましい実施形態に対する様々な変更及び変形が、当業者には明白であることを理解されたい。そのような変更及び変形は、添付の特許請求の範囲に包含される本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、実施することができる。
例えば、図9~13には、本発明による流体処理デバイス10の更なる実施形態が示されている。これらの実施形態では、流体処理本体12は、図1~8を参照して前述した形状とは異なる形状を有する。より正確には、出口手段20の機能は他の出口案内要素によって実行することができるので、出口手段20は、外側溝付きチャネルの形態の出口導管32とは異なる。例えば、図9~13に示される実施形態では、出口手段20は、第1の入口導管30と同様に、少なくとも流体処理本体12の内部に配置された出口導管も含む。他の実施形態では、これらの出口案内要素は、流体処理本体12の外面および/または流体処理本体12の内側に配置された1つ以上の出口導管、および/または流体処理本体12の外面に配置された1つ以上の出口導管であり得る。
図9~13の実施形態では、流体処理本体12の外面に特定の封止手段が設けられていない。しかしながら、特定の封止機能は、入口手段18の下に位置する、流体処理本体12の外面の特定の部分(必ずしも「拡大された」部分ではない)によって実行することができる。流体処理本体12の外面のこの特定の部分はまた、設けられている場合、流体処理本体12の第1の端部26によって開口された容器Cの部分において容器Cの壁に対して付着するように構成することができる。好ましくは、図9~13の実施形態では、流体処理本体12と容器Cとの間にいかなる種類の封止手段22も設けられていない。結果として、飲料の調製中に、僅かにまたは無視できる程度に漏れた液体物質しかユーザのカップに落下しない。
有利には、図9~13の実施形態では、流体処理本体12の外面はテーパ状になっている。常に有利なことに、第2の流体処理本体34の入口導管は、図1~8の実施形態について開示されるように、第1の入口導管30に向かって減少する断面積を有する。更に、流体処理本体12の第1の端部26および/または第2の端部28の少なくとも1つは、尖った形状でなくても良いが、実質的に平坦な部分またはわずかに湾曲した部分であっても良いことに留意されたい。実際、流体処理本体12の実質的に平坦な第1の端部26は、例えば、容器Cの特定の部分もしくは壁を容器Cの内側に押し込むことによって、および/または容器Cの特定の部分もしくは壁を容器Cから取り外す、または開封することによって、容器Cの特定の部分もしくは壁を効果的に開口することができる。この場合、容器Cは、特定の部分または壁がこの底部に設けられた貫通孔を覆って閉鎖するように、特定の部分または壁が、容器の底部に溶接または接着されるように設計されている。あるいは、この特定の部分または壁には、一種の脆弱化プロファイルを設けることができ、脆弱化プロファイルは、流体処理本体12の第1の端部26がこの部分または壁を取り外す、または開封する、および/または容器Cの内側に押し込むことを可能にする。尖った形状の第1の端部26を有さないこの実施形態によれば、流体処理本体12は、必ずしも針状ではなく、任意の適切な形状を有することができる。
図9~13の実施形態では、任意選択のガス入口ボア24は、流体処理デバイス10上に配置することができ、図1~8の実施形態の第2の動作状態におけるように、容器Cの外側に留まり、ベンチュリ効果を伴う、または、図1~8の実施形態の第3の動作状態におけるように、容器Cの内部に配置することができ、ベンチュリ効果を伴わない。好ましくは、図9および10の実施形態では、ガス入口ボア24は、流体処理デバイス10の第2の流体処理本体34上に配置されており、流体処理本体12の入口手段18と専用導管24Aを通して常に流体連通している(図12に図示されている)。図9および10のこの実施形態では、ガス入口ボア24は、流体処理デバイス10上の位置にあり、このガス入口ボア24が常に容器Cの外側に留まり、したがって常にベンチュリ効果を提供する。図11~13の実施形態では、ガス入口ボア24は、流体処理本体12の第2の端部、すなわち流体処理本体12の下部部分に配置されており、流体処理本体12の入口手段18と専用導管24Aを通して常に流体連通している(図14に示されている)。図11~13のこの実施形態でも、ガス入口ボア24は、流体処理デバイス10上の位置にあり、このガス入口ボア24が常に容器Cの外側に留まり、したがって常にベンチュリ効果を提供する。図示されていない流体処理デバイス10の更なる変形によれば、任意選択のガス入口ボア24は、流体処理本体12および/または第2の流体処理本体34上に異なる位置で配置することができ、それにより、常に容器Cの外側に留まり、したがって常にベンチュリ効果を提供する。
これまで説明したすべての実施形態を考慮すれば、容器Cの特定の部分または壁に関連する場合の「開口」という用語は、容器C内への流体物質の導入前に、容器Cのこの特定の部分または壁を、穿孔する、穿刺する、裂く、取り外す、開封する、容器Cの内側に押し込む、または何らかの同等のやり方で開放すること、を意味することを意図する。
Claims (15)
- 飲料調製マシンのための流体処理デバイス(10)であって、流体物質を容器(C)内に含まれた原材料と混合することによって飲料製品を調製するために、前記容器(C)内に導入される前記流体物質を処理するように構成されており、入口部分(14)が設けられた流体処理本体(12)を備える、流体処理デバイス(10)において、前記流体処理本体(12)は、
前記流体物質を前記容器(C)内に導入するための少なくとも1つの入口手段(18)であって、前記入口部分(14)に設けられている、少なくとも1つの入口手段(18)と、
出口部分(16)と、
前記容器(C)から前記飲料製品を注出するための少なくとも1つの出口手段(20)であって、前記出口部分(16)に設けられている、少なくとも1つの出口手段(20)と、
を備える、ことを特徴とする、流体処理デバイス(10)。 - 前記流体処理本体(12)は、針状の流体処理本体(12)であり、前記流体物質を前記容器(C)内に導入する前に、前記容器(C)の特定の部分または壁を穿孔、穿刺および/または裂くように構成されている少なくとも1つの端部(26;28)を備える、ことを特徴とする、請求項1に記載の流体処理デバイス(10)。
- 前記流体処理本体(12)は、少なくとも1つの封止手段(22)を更に備え、前記封止手段は、前記流体物質が前記容器(C)内に少なくとも導入されるときに、前記容器(C)からの前記流体物質および/または前記飲料製品の漏れを防止するために前記容器(C)と係合される、ことを特徴とする、請求項1または2に記載の流体処理デバイス(10)。
- 前記流体処理本体(12)は、
前記入口部分(14)に設けられた第1の端部(26)であって、前記容器(C)の前記部分または壁を開口するように構成されている第1の端部(26)と、
前記出口部分(16)に設けられた第2の端部(28)と、
前記流体処理本体(12)内に配置された少なくとも1つの第1の入口導管(30)であって、前記第1の端部(26)および前記流体処理デバイス(10)の入口ポート(36A)と流体連通している、少なくとも1つの第1の入口導管(30)と、
を更に備え、前記少なくとも1つの入口手段(18)および前記少なくとも1つの出口手段(20)は、互いに別個であり、前記少なくとも1つの入口手段(18)は、前記少なくとも1つの第1の入口導管(30)および前記第1の端部(26)を備え、前記少なくとも1つの出口手段(20)は、少なくとも前記第2の端部(28)を備える、ことを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の流体処理デバイス(10)。 - 前記流体処理本体(12)は、細長い本体、好ましくは垂直に向けられた細長い本体であり、前記第1の端部(26)、前記第2の端部(28)、および前記少なくとも1つの封止手段(22)は、長手方向軸線(A)、好ましくは垂直軸線(A)を中心に同軸上に配置されており、前記第1の端部(26)および/または前記第2の端部(28)は、それぞれ尖った形状部分である、ことを特徴とする、請求項4に記載の流体処理デバイス(10)。
- 前記少なくとも1つの出口手段(20)は、前記少なくとも1つの第1の入口導管(30)とは異なる少なくとも1つの出口導管(32)を備える、ことを特徴とする、請求項4または5に記載の流体処理デバイス(10)。
- 前記少なくとも1つの出口導管(32)は、
前記流体処理本体(12)の外面に設けられた溝付きチャネルであり、
前記第2の端部(28)と流体連通している、ことを特徴とする、請求項6に記載の流体処理デバイス(10)。 - 前記流体処理本体(12)は、前記第1の端部(26)と前記第2の端部(28)との間に拡大部分(22A)を備え、前記拡大部分(22A)は、前記第1の端部(26)と前記拡大部分(22A)との間に含まれる、前記流体処理本体(12)の部分の断面積よりも大きい断面積を有し、前記拡大部分(22A)は、前記第1の端部(26)によって開口された前記容器(C)の部分において前記容器(C)の壁に対して付着するように構成されており、前記少なくとも1つの封止手段(22)は、前記拡大部分(22A)を備える、ことを特徴とする、請求項4に記載の流体処理デバイス(10)。
- 前記流体処理本体(12)は、垂直に向けられた細長い本体であり、前記拡大部分(22A)は、前記第1の端部(26)と前記第2の端部(28)との間に設けられており、前記垂直に向けられた細長い本体は、
溝付きチャネルである少なくとも1つの出口導管(32)であって、前記第1の端部(26)と前記拡大部分(22A)との間に含まれる前記部分において、前記垂直に向けられた細長い本体の外面に設けられている、少なくとも1つの出口導管(32)と、
前記飲料を前記第2の端部(28)に案内するための飲料案内要素(50)であって、前記拡大部分(22A)と前記第2の端部(28)との間に設けられている、飲料案内要素(50)と、
を備える、ことを特徴とする、請求項8に記載の流体処理デバイス(10)。 - 前記少なくとも1つの溝付きチャネルは、前記第1の端部(26)から前記拡大部分(22A)へと、拡大または縮小する可変の開断面を有する、ことを特徴とする、請求項9に記載の流体処理デバイス(10)。
- 前記飲料案内要素(50)は、前記拡大部分(22A)から前記第2の端部(28)へと減少するテーパ状の断面領域を有し、前記飲料案内要素(50)は、好ましくは円錐形状を有し、より好ましくは切頭円錐形状を有する、ことを特徴とする、請求項9または10に記載の流体処理デバイス(10)。
- 前記流体処理デバイス(10)は、前記少なくとも1つの入口手段(18)と流体連通している少なくとも1つの空気またはガス入口ボア(24)を更に備える、ことを特徴とする、請求項1~11のいずれか一項に記載の流体処理デバイス(10)。
- 前記流体処理デバイス(10)は、前記流体処理本体(12)に接続された第2の流体処理本体(34)を備え、前記第2の流体処理本体(34)は、第2の入口導管(36)が内部に設けられており、かつ前記流体処理デバイス(10)を前記飲料調製マシンに取り外し可能に連結するための連結部分(46)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流体処理デバイス(10)。
- 前記流体処理デバイス(10)は、前記流体処理本体(12)に接続された第2の流体処理本体(34)を備え、前記第2の流体処理本体(34)は、第2の入口導管(36)が内部に設けられており、前記第2の入口導管(36)は、前記少なくとも1つの第1の入口導管(30)に向かって減少する断面積を有し、前記第2の入口導管(36)には、好ましくは、第1の予め定められた断面積を備える少なくとも1つの第1の導管部分(38)と、前記第1の予め定められた断面積よりも小さい第2の予め定められた断面積を有する第2の導管部分(40)と、が設けられており、前記第2の導管部分(40)は、前記第1の導管部分(38)の下流に配置されており、かつ前記少なくとも1つの第1の入口導管(30)と流体連通している、ことを特徴とする、請求項1~13のいずれか一項に記載の流体処理デバイス(10)。
- 少なくとも1つの貫通孔(42)が、前記少なくとも1つの第1の入口導管(30)と第2の入口導管(36)との間に配置されており、前記少なくとも1つの貫通孔(42)は、前記少なくとも1つの第1の入口導管(30)の平均断面積および前記第2の入口導管(36)の平均断面積の両方よりも小さい平均断面積を有する、ことを特徴とする、請求項1~14のいずれか一項に記載の流体処理デバイス(10)。
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