JP4051033B2 - 混合し泡立てする装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、泡状液体製品を提供する混合装置に関する。更に詳しくは、この発明は、飲物を混合し、泡立ておよび分配するための混合装置、並びに泡状液体製品を提供するための方法に関する。

エスプレッソやその他のコーヒーおよびミルクドリンクは、屡々水に粉末を混合することによって調製する。伝統的に、ミルクフロスは、蒸気泡立てによって飲用に供する。
混合装置は、粉末食物成分を水のような、液体と混ぜることによってそのような飲物およびその他の食品を迅速に調製するために知られている。これらの装置は、典型的に粉末成分を水の中へ送込み、その水は、屡々混合室に接線方向に注入して渦を創り、この粉末を水に混ぜ合せる。次にこの混合物を泡立て機構へ送り、その機構は通常回転板である。この板は、混合物に空気を混入し、泡を作る。泡立てた混合物は、通常飲用容器に分配する。

例えば、米国特許第５，９２７，５５３号は、十字形泡立て羽根を有する混合および分配装置を開示する。他の形状の泡立て羽根も知られている。例えば、レアおよびザヌッシのような会社は、傾斜の非常に急峻な壁と共に軸方向に短い円板を有する泡立て器を使用する。他の泡立て器は、ほぼ平坦な板から伸びる独立の傾斜面を備えるロータを有する。既知の装置は、一般的に最大効率が小グループの製品の調製にある。

泡立て効果および効率を改善した混合装置に対する要求がある。本発明はこの要求を満足する。

この発明は、高多用途性の混合装置に関し、それは、コップに入れて出すための、コーヒーおよびミルクのような、異なる製品を非常に効果的に空気混入し、泡立てることができる。この装置の好適実施例は、液体成分および第２成分を含む製品を受けるように構成した投入容器を有する。軸線を有し且つ空気を混入し且つ泡立てるように構成した円錐面状とされた泡立て器面を備える泡立て器がこの装置のハウジング内に設けてある。この泡立て器面は、この泡立て器の第１および第２端部の間に拡がる。この第１端部は第１直径を有し、この製品を受けるために投入容器と流体連通している。この第２端部は第１端部の下流に配置してあり且つ第１直径より大きい第２直径を有する。この実施例の泡立て器面は、軸線に対して約５°と６５°との間、更に好ましくは約１０°と４５°の間、最も好ましくは約１５°と３５°の間の角度に配向してある。管理した剪断隙間が所望の発泡効果のために十分な流量および混合物へのエネルギー伝達をもたらすためにこの泡立て器面とハウジングの間に形成してある。垂直剪断隙間は、幅が約０．４ないし１．１ｍｍの間である。モータがこの泡立て器を軸線周りにこの製品に空気を混入し且つ泡立てるために十分な速度で回転するためにこの泡立て器と駆動結合している。その上、製品出口導管がこの泡立て器の下流に配置してあり且つこの液体および第２成分の製品を分配するように構成してある。

好適実施例で、この泡立て器ロータの第２直径は、第１直径より最少限約１０％大きい直径である。更に好ましくは、第２直径が第１直径のサイズの約１．２５倍と２．５倍の間にある。泡立て器面の好適軸方向長さは、第１直径のサイズの約４分の１と２倍の間である。
また、好適実施例のモータおよび泡立て器は、この製品に約５ｇ／ｓｅｃと３０ｇ／ｓｅｃの間の製品流量で約１Ｊ／ｇと２．５Ｊ／ｇの間のエネルギー消散をもたらすように構成してある。このエネルギー消散は、約５ｇ／ｓｅｃと３０ｇ／ｓｅｃの間の製品流量で最少限約０．５Ｊ／ｇないし１．５Ｊ／ｇの範囲内に選択的にあるのが好ましい。

この実施例の円錐面は、この第１および第２端部の間で実質的に一定の表面角を有するが、この表面角は泡立て器面の長さに沿って変動してもよい。泡立て器ハウジングは、この泡立て器面と実質的に一致する形状を有するのが好ましい。更に、ある実施例の泡立て器面は、この第１端と第２端の間に伸びる溝を形成する。

所望の泡立て効果を得るために、およびこの装置に送込んだ成分の混合物に依って、好適モータ制御器は、種々の速度で選択的に作動するように構成してある。ある実施例で、このモータ制御器は、単一製品の生産中にこのモータの回転速度を第１および第２速度の間で変えるように構成してある。

第１壁部材が好適実施例では泡立て器の第２端の下流に且つそれに向けて配置してあるのが好ましい。この第１壁部材は、第２端から約０．２５ｍｍと５ｍｍの間だけ、更に好ましくは約１ｍｍと３ｍｍの間だけ離間している。好適実施例で、この第１壁部材は、軸線に関して半径方向に伸び且つこの泡立て器の方へ突出し、この製品の泡立て効率を高めるように構成してある最少限一つのリブを含む。複数のリブが設けてあるのが好ましく、更に好ましくは、泡立て効率を高めるために二つと八つの間のリブがある。これらのリブの壁部材の背壁からの好適高さは、約０．５ｍｍと４ｍｍの間であり、これらのリブは、第２端から約０．２５ｍｍと５ｍｍの間だけ離間しているのが好ましい。背壁それ自体は、この製品の外方半径方向流を向上するために半径方向に外方にこの泡立て器から離れて傾斜しているのが好ましい。

好適実施例は、投入容器を支持するように構成した支持部材を含む。この支持部材は、支持壁または他の支持要素に取付け可能な取付け部材を含んでもよい。この支持部材は、投入容器をこの支持部材に取付けるために投入容器の第１バヨネット取付け部と解放可能に係合するように構成した第２バヨネット取付け部も含むのが好ましい。これらのバヨネット取付け部の一つがカム斜面を含み、他がラッチを含むのが好ましい。弾性部材が投入容器および支持部材と関連し、これらのバヨネット取付け装置を互いから解放するとき、投入容器を支持部材から離れる様に片寄せてこれらの部品の切離しを容易にするのが好ましい。この構成は、清掃のための投入容器の容易な取外しおよび取替えを可能にする。

飲物を調製するために、ユーザは、軸線を有しおよび第１および第２面端の間に拡がるたテーパ付き泡立て器面に隣接して形成した剪断隙間に粉末ミルクおよび稀釈液を導入するのが好ましい。この第１面端が、この好適方法では、最少限約１８ｍｍの第１直径を有し、および第２面端がこの第１面端の下流に配置してあり且つ第１直径より大きい第２直径を有する。この泡立て器面は、泡立て器面を高泡立て効率をもたらすために十分な長さおよび表面積で拡げるために軸線に対して９０°未満の表面角に配向してある。この泡立て器を、液体体積に対する泡体積の比が最少限約６０％である泡立て飲物を作るために粉末ミルクおよび稀釈液を混合し、空気を混入し、且つ泡立てるために回転する。この粉末ミルクは、例えば、中間温度粉末ミルク、好ましくは粉末スキムミルクを含んでもよい。

図１および図２を参照して、本発明の好適実施例は、投入容器１２を含む混合装置１０である。投入容器１２は、加圧液体を供給するための接線方向入口１６を有するボウル部１４を含む。投入容器１２に流れ込む液体を制御するために自動制御弁が設けてあるのが好ましい。この液体は、渦巻き流、好ましくは実質的に渦巻き効果を発生するために選択した速度でこの入口から導入する。

この液体と混ぜるべき成分、好ましくは粉末食品物質を粉末入口１８に送込み、その入口は、ボウル部１４の上端に開口を含むのが好ましい。この粉末は手でまたは、好ましくはこの装置１０の上に配置した、粉末供給源によって自動的に送ることができる。この粉末供給源は、所定量の粉末を投入容器１２に自動的に投与するために、計量ねじのような、計量機構を有するのが好ましい。リップ２０が粉末入口１８の内部の周りに拡がり、渦巻き液体が投入容器１２の上側から出るのを防ぐためにボウル部１４へ突出する。飛沫材料を抽出するために、リップ２０の下側に結合したオリフィス２１に吸引力を適用する。この粉末入口は、それに流し込んだ粉末を受け且つこの液体および成分と混ぜるために十分な量の空気も受けるために十分に大きい。

図示する実施例で、投入容器１２のスロート部２２は、ボウル部１４の下に配置してある。スロート部２２は、ボウル部１４より直径が小さく、図２に示すように、横側に配置したスロート開口２４を有するのが好ましい。スロート部２２は、一般的にボウル部１４と同軸であるのが好ましく、ボウル部１４の軸に沿って実質的に均等に狭くなっている。これは、その中の液体の流れを改善し、粉末の閉込めを減少する。ボウル部１４とスロート部２２の間の移行部は、断面で、内方屈曲部２５を有し、傾斜部２７が続き、それに外方屈曲部２９が続くのが好ましい。

図２および図３を参照して、泡立て器組立体２６は、投入容器と、好ましくはスロート部で、流体連通している。この泡立て器組立体は、泡立て器ロータ２８を含む。モータ３０がロータ軸３２を駆動し、それが泡立て器ロータ２８を駆動し、それでモータ３０がこの泡立て器を泡立て器軸線３４周りに駆動する。モータ３０の動作および速度を制御するために、モータ制御器が設けてあるのが好ましい。

好適泡立て器ロータ２８は、円錐面状とされた泡立て器面３６を有する。この円錐面３６は、泡立て器軸線３４に関して外方に向いているのが好ましく、および図示する実施例のように、実質的に直線断面であってもよく、または断面が泡立て器ロータ２８の軸方向長さに沿って変動するテーパ角で湾曲していてもよい。図示する実施例の泡立て器面は、泡立て器軸線３４に対して表面角４２で拡がる。表面角４２は、第１および第２表面端部３８、４０の間の平均角であり、泡立て器面３６は、両端部３８、４０の間でその外周周りに実質的に連続であるのが好ましい。この角度は、端部３８、４０より先は変ってもよい。表面角４２は、好ましくは約５°と６５°との間、より好ましくは約１０°と４５°との間、より一層好ましくは約１５°と３５°との間、最も好ましくは約２０°と３０°との間である。

好適泡立て器面３６は、実質的に第１および第２表面端部３８、４０の間に拡がる。泡立て器面３６は、円錐状またはテーパ状であるので、第１表面端部３８は、第２表面端部４０より直径が小さい。第１端部３８は、投入容器１２の内部に向き、第２端部４０が泡立て器面３６の反対側に配置してあるのが好ましい。好適実施例で、第２端部４０の直径は、第１端部３８の直径の少なくとも約１０％である。更に好ましくは、第２端部の直径が第１直径のサイズの約１．２５倍と２．５倍との間である。泡立て器面３６の軸方向長さは、第１端部直径のサイズの約４分の１と２倍との間であるのが好ましい。ある実施例で、第１端部直径が約１８ｍｍと２５ｍｍとの間であり、第２端部直径が約３０ｍｍと３５ｍｍとの間であり、端部間の軸方向長さが約１０ｍｍと２５ｍｍとの間である。これらの端部を含む泡立て器ロータの直径は、軸線３４に沿って測定する場所で最広点まで測定するのが好ましい。それで、リブのような、隆起を有するロータの直径は、これらの隆起の先端まで測定する。しかし、この表面上の溝の隆起は、好適実施例で約６ｍｍより深くないのが好ましい。

泡立て器面は、好ましくは最少限約８００ｍｍ^２および更に好ましくは最少限約１００ｍｍ^２、並びに好ましくは最大限約３０００ｍｍ^２および更に好ましくは最大限約２０００ｍｍ^２の表面積を有する。この表面積は、この表面の断面が円形であり、上記のように説明した関連軸方向場所で泡立て器ロータの直径を有すると考えて計算する。

その上、図示する実施例では、表面端部３８、４０が切頭円錐形泡立て器ロータ２８の末端に位置する。他の実施例では、表面端部が泡立て器の端から遠く離れていてもよい。ある実施例で、この第１の、小さい表面端３８をテーパ付き泡立て器ロータの直径が少なくとも約１８ｍｍになる部分に形成する。それで、この実施例は、泡立て器ロータ上の直径が少なくとも約１８ｍｍになる位置から測定した泡立て器面を有する。この代替実施例は、泡立て器ロータの第２表面部が第２端から離れる方向に拡ってもよく、且つ連続で隣接する泡立て器面に続いてもよい。この第２表面部は、泡立て器ロータの最上流端へ拡がってもよい。もう一つの実施例で、この表面部を泡立て器ロータ上の直径が少なくとも２０ｍｍになる位置から測定し、更にもう一つの実施例では、それを泡立て器ロータ上の直径が少なくとも約２５ｍｍになる位置から測定する。

好適実施例で、第１、即ち前の泡立て器面４４は、投入容器１２の内部に向いた、好ましくは環状溝の形の、窪み部４５を形成するのが好ましい。第２、即ち後の泡立て器面４８も前面４４と反対に向いた窪み部５０を含むのが好ましい。図面で、この第１および第２泡立て器面は、第１および第２面端３８、４０に配置してある。面端の一つまたは両方が泡立て器ロータそれ自体の端から離れて位置するように説明する代替実施例では、面端の一つまたは両方および泡立て器面も、それぞれ、互いから遠く離して配置してある。

泡立て器ロータ２８は、泡立て器ハウジング５２内に配置してあり、そのハウジングは、図示する実施例では投入容器１２と一体構造の一部である。好適泡立て器ハウジング５２は、実質的に泡立て器面３６に対応する形状の内ハウジング面５４を有する。所望の発泡効果のために十分な流量および混合物へのエネルギー伝達をもたらすために選択した幅の剪断隙間５６がこのハウジングおよび泡立て器面５４、３６の間に形成してある。泡立て器軸線３４と平行な方向に測定して、剪断隙間５６は、好ましくは最少限約０．５ｍｍ、更に好ましくは最少限約０．８ｍｍ、最も好ましくは最少限１ｍｍである。この方向の寸法は、剪断隙間５６が好ましくは最大限約２．５ｍｍ、更に好ましくは最大限約１．５ｍｍである。ある実施例は、約２５°の表面角４２でこの範囲の剪断隙間を有する。泡立て器面３６と直交する方向に、垂直剪断隙間の好適サイズは、最少限約０．４ｍｍ、および最大限約１．１ｍｍである。泡立て器ロータ２８の円錐形状が、ポンピング作用をもたらしながら、極端に大きい半径を必要とせずに、液体混合物に作用するための長い剪断隙間５６をもたらす。

図３に示すように、泡立て器ロータ面３６は、好ましくは第１および第２端部３８、４０の間に拡がる、丸くなった複数の溝７０を形成するのが好ましい。好適溝７０は、泡立て器ロータ２８の長さに沿って螺旋形になるように捩ってある。本実施例の溝７０は、深さが約０．５ｍｍと３ｍｍとの間である。溝７０は、液体混合物の発泡作用を増すような構成・寸法になっているのが好ましい。代替実施例では、溝が泡立て器軸線３４と実質的に整列し、もう一つの実施例では、溝がない。モータは、泡立て器ロータ２８を所望のポンピングおよび発泡効果に依って、溝の方向と順または逆に回転できる。

壁部材５７は、第２端部４０と後泡立て器面４８に向けて、泡立て器ロータの後ろに配置してある背壁５８を含む。好適背壁５８は、好ましくは泡立て器ロータ２８の方へ突出する最少限一つのリブ６０である、隆起を含む。図示する実施例のリブ６０は、実質的に均一な厚さで、半径方向に実質的に直線に拡がる。もう一つの実施例では、これらのリブが曲線に沿って拡がることができる。

背壁５８は、最少限二つのリブ６０を有するのが好ましく、更に好ましくはそれが三つ以上のリブ６０を有する。背壁５８は、好ましくは八つまでのリブ６０、更に好ましくは六つまでのリブ６０を有する。リブ６０の泡立て器ロータ２８に向いた前側６２は、丸くなった断面を有するのが好ましいが、他の形状も同様に適当かも知れない。その上、図示する実施例のリブ前縁６２は、リブ６０の縦または半径方向長さに平行な断面を示す図２のように、横から見たときに実質的に直線である。代替実施例では、リブ６０が大体背壁５８の形状に従ってもよく、または異なる形状を有してもよい。

好適背壁５８それ自体は平坦でないが、代替実施例では実質的に平坦である。図示する背壁５８の中央部６４は、泡立て器ロータ２８の方向に拡がり、この泡立て器ロータ２８から離れて背壁５８の半径方向縁部６６の方へ傾斜している。図示する傾斜部分６８は、中央部６４から背壁５８の半径の大部分を越えて拡がる。この傾斜部分６８は、泡立て器ロータ２８の第２端部４０の半径、または泡立て器ロータ２８の背壁５８に関して遮られていない部分を超えて拡がるのが好ましい。液体と接触している背壁５８の半径方向縁部６６は、傾斜部分６８と逆方向に傾斜するために半径方向断面に沿って湾曲しているのが好ましい。半径方向縁部６６のこの湾曲および逆傾斜は、液体を閉込めまたは制限する鋭角を実質的に減少し、または好ましくは実質的に除去する。傾斜部分６８と半径方向縁部６６の傾斜の組合せが液体流れの効率を改善する。

泡立て器ロータ２８は、壁部材５７から離れているのが好ましい。好適実施例で、泡立て器ロータ２８の第２端部４０は、リブ前縁６２から少なくとも約０．２５ｍｍ、更に好ましくは少なくとも約０．５ｍｍ、最も好ましくは少なくとも約１ｍｍだけ離れている。泡立て器ロータ２８とリブ前縁６２の間の間隔は、好ましくは最大限約５ｍｍ、更に好ましくは最大限約４ｍｍ、最も好ましくは最大限約３ｍｍである。最好適実施例は、この間隔が約１．５ｍｍである。この間隔を選択して、この混合流体に混入する空気の泡のサイズを制限し且つ制御する。実質的に剪断隙間５６に隣接する、リブ６０の背壁５８からの高さは、好ましくは少なくとも約０．５ｍｍ、更に好ましくは少なくとも約１ｍｍ、最も好ましくは少なくとも約１．５ｍｍである。このリブ高さは、好ましくは少なくとも約４ｍｍ、更に好ましくは少なくとも約３ｍｍ、最も好ましくは少なくとも約２．５ｍｍである。

背壁５８は、外径が泡立て器ロータ２８より大きいのが好ましく、好ましくは少なくとも約１０％大きく、更に好ましくは少なくとも約２０％大きく、および最も好ましくは最大限約６０％大きく、更に好ましくは少なくとも約４０％大きい。好適実施例の背壁５８の外径は、少なくとも約４０ｍｍ、および最大限約６０ｍｍである。背壁５８と泡立て器ロータ２８の間の好適容積は、約２ｍｌと１２ｍｌの間、更に好ましくは約４ｍｌと７ｍｌの間である。

製品出口管７２が泡立て器ロータ２８と背壁５８の下流に配置してあり、発泡した混合流体を分配するために配置してある。この製品出口管７２を投入容器１２と一体構成の一部として図示する。この製品出口管７２は、分配すべき最終製品に従って選択した直径の導管を含むのが好ましい。好適製品出口管７２は、幾つかの異なるミルクおよびコーヒー飲物を調製することを意図する実施例に対して内径が約２ｍｍと５ｍｍの間である。主としてコーヒーを意図する実施例は、内径が約１ｍｍと３ｍｍの間の製品出口管７２を有し、主としてミルクを意図する実施例では、内径が約４ｍｍから８ｍｍであるのが好ましい。製品出口管７２の直径は、泡立て器ロータ２８から所望のポンピング性能を得るために選択する。この導管の直径を増すと、速い流れを可能にし、一方直径が減少すると、より高い背圧をもたらし、この混合流体を泡立て器組立体および投入室１２内に長時間保持する。コップへの分配を容易にするために、分配放出口７５が製品出口管７２の端に取付けてあるのが好ましい。

Ｏリング９０のような、シールが投入容器１２と壁部材７５と製品出口管７２領域の間のスペースを封止する。Ｏリング９０の後ろ下の排水路７３もＯリング９０を通過して漏れた液体がモータ３０と接触しないようにするために設けてある。

図３を参照して、この好適実施例は、実質的に垂直に配置した支持壁７４を含む支持構造体を有する。この支持壁７４は、大体支持壁７４の片側にモータ３０を、並びに投入容器１２、泡立て器ロータ２８、および製品出口管７２を含む、この装置の製品取扱い部分を取付け且つ支持する輪郭および構成の開口７６を形成する。この開口７６のタブ７８および窪み８０は、取付け部材８２の形状と一致し、その部材は、支持壁７４に取付いてこの装置の殆どの要素を支持壁７４に支持し且つ取付ける。傾斜の一致がこれらの要素の安定化を助け、回転を防ぐ。

迅速脱着機構が設けてあるのが好ましく、図示する実施例では、保持部材８３を含み、それは投入容器１２の投入ベース８５周りの曲線運動で取付け部材８２に沿って滑動するラッチ部材８４を含むのが好ましく、その保持部材は、泡立て器軸線３４と平行な軸を有する。図示する実施例は、バヨネットロック機構として構成してある。ラッチ部材８４は、ハンドル８６を含み、ユーザがラッチ部材８４を解放位置とロック位置との間で動かせるようにし、それらの位置では、それぞれ、投入室を取付け部材８２から解放またはロックする。この投入室は、ラッチ部材８４を解放位置からロック位置へ動かすとき、ラッチ部材８４によってカム駆動するように配置および構成した最少限一つの、好ましくは二つまたは三つのカム斜面８８を有するのが好ましい。Ｏリング９０のような、弾性またはばね部材が投入容器１２を取付け部材８２から離れる様に片寄せるためにこの取付け部材および投入容器１２に合わせて構成し且つ関連し、それでバヨネット機構を解放すると、このばねが投入容器を取付け部材から離す。このシステムは、ユーザが、好ましくは投入容器１２それ自体を殆ど回転する必要なく、清掃のために投入容器１２、泡立て器ロータ２８、および背壁５８に容易にアクセスできるようにする。他の迅速解放機構、例えば、ラッチが異なる形状の経路に沿って動き且つラッチがレセプタクルで受けてある他のラッチ機構がこの発明の実施例に適する。また、この投入容器をこの構造体の残りにロックするための可動部分をこの投入容器またはこの装置のもう一つの部分に取付けることができる。

使用する際、液体を接線方向入口１６から投入容器１２に接線方向に導入する。好適実施例では、この液体が水を含み、流量が約３ｍＬ／ｓｅｃと３０ｍＬ／ｓｅｃの間、更に好ましくは約５ｍＬ／ｓｅｃと１５ｍＬ／ｓｅｃの間、最も好ましくは約９ｍＬ／ｓｅｃと１２ｍＬ／ｓｅｃの間である。この投入容器１２への水の流入が始ったとき、または好ましくは後に、粉末コーヒー製品および／または粉末ミルクのような、粉末食物成分を粉末入口１８からこの水の中へ投与する。この粉末投与は、水の投与が始ってから少なくとも約０．１ｓｅｃ後、更に好ましくは少なくとも約０．３ｓｅｃ後および好ましくは最大限約３ｓｅｃ後、更に好ましくは最大限約１．０ｓｅｃ後に始るのが好ましい。この水は、粉末投与が止るまで、好ましくは粉末投与が終ってから最大限約８ｓｅｃ後まで、更に好ましくは最大限約３ｓｅｃ後まで、および好ましくは少なくとも約１．０ｓｅｃ後まで投入容器１２に送り続けるのが好ましい。

この水および粉末は、スロート部２２を含む投入容器１２内の渦巻き流で混合され始める。泡立て器ロータ２８は、モータ３０によってこの混合物を製品出口管７２の方へ押出すため並びに所望の発泡および空気混入効果を生じるために十分な速度で回転される。泡立て器ロータ２８は、この混合物に取込むために空気を吸込む。泡立て器ロータ２８に関する背壁５８の形状および位置が発泡効果を持続し、この装置の効率を高める。泡立て器ロータ２８の回転および背壁５８の形状が遠心力によってこの液体製品を泡立て器ロータの後ろに堆積しないようにする。泡立て器ロータ２８の速度は、所望の発泡をさせるためにこの混合物に所望量のエネルギーを与える様な速度選択を可能にするために可変であるのが好ましい。確かな品質の製品を得るためには、泡立て器ロータ２８の回転速度を単一製品の調製中に二つ以上の速度の間で変える。表１は、列挙した製品に対するこの装置１０からの推奨近似エネルギー消散および泡数を示す。この泡数は、出来た製品の中の液体に対する泡の体積比である。この表のコーヒー、エスプレッソ、および発泡コーヒーは、可溶性コーヒーから作った。普通のミルク、ホットミルク、およびミルクフロスは、可溶性ミルクまたはクリーマから還元する。このミルクフロスは、この技術で知られ且つスキムミルクを８５℃ないし１０２℃で１分と２分の間熱処理し、次にこの熱処理したミルクを噴霧乾燥または同等のプロセスで処理することによって作る、中間温度粉末ミルクから作る。ｕｎｄｅｎｕｔｕｒｅｄ血清蛋白質（ホエー蛋白質）の量は、この中間温度粉末ミルク１グラム当り１．５と６ｍｇの間である。

この装置１０は、ミルクフロスを作るために高比エネルギー消散をもたらし、および同じユニットで高品質のコーヒークレマを得るためには適度に低い比エネルギー消散をもたらす。それから発泡製品を製品出口管７２から分配する。

飲物自動販売機で粉末ミルクを使って本格的品質のミルクフロス作るためには、比エネルギー消散が粉末ミルクと水を一緒に含む製品の１ｇ当り約１Ｊ以上であるべきであることが分った。本出願で参照されるような本格的ミルクフロスとは、液体の体積に比べて少なくとも等体積のミルク泡を有する発泡製品である。本格的ミルクフロスを有する製品のミルク泡は、約５０ｇ／ｍＬと３００ｇ／ｍＬの間の密度を有する。本発明の装置で、体積の約１／３がコーヒー、約１／３が泡立てたミルク泡、および１／３が泡立て後に液体のままのミルクから成る本格的カプチーノを作ることができる。この本格的カプチーノの好適なミルク部分は、最少限液体部分の体積と同じ大きさの体積を有する。最終調製した飲物製品の泡立てミルクの泡は、１０分後泡体積の最少限約２／３が残って安定であるのが好ましい。

この装置のエネルギー消散は、剪断隙間、ロータ速度、および製品流量を調整することによって制御できるが、これらの量は相互依存性である。剪断隙間の減少、ロータ速度の増加、および流量の減少が高エネルギー消散をもたらすだろう。好適流量は、少なくとも約５ｇ／ｓｅｃから約３０ｇ／ｓｅｃまでの間であり、更に好ましくは少なくとも約８ｇ／ｓｅｃから約１５ｇ／ｓｅｃまでの間である。もし、この隙間の大きさを減らすなら、流量が対応して減り、この隙間に引込まれる空気の量も同様に減り、発泡および空気混入が減り、摩擦が増す。また、もしｒｐｍを増すならば、この機械の騒音およびコストが同様に増すだろう。

以上説明した好適実施例は、コンパクトなサイズの装置を、約３０，０００ｒｐｍのような、極端に高いロータ速度を必要とすることなく得られる個々の飲物を調製するために望ましい流量で可能にする。発泡コーヒーまたはミルクフロス用に使う推奨ｒｐｍは、最大限約２５，００ｒｐｍで、更に好ましくは最大限約２２，０００ｒｐｍである。これらの回転速度で、この泡立て器ロータの主有効部分は、直径約１８ｍｍ以上の部分である。

この発明の説明用実施例をここに開示したが、当業者が多数の変更および他の実施例を案出できるかも知れないことが分るだろう。例えば、泡立て器ロータは、内方に向いた泡立て器面を有し、この泡立て器の内部へ拡がる泡立て器ハウジングの一部に関して回転してもよい。従って、添付の請求項は、本発明の精神および範囲内に入るそのような変更および実施例を全て包含することを意図することが理解されるだろう。

本発明の好適実施例の斜視図である。 その断面図である。 その分解組立図である。

Claims (21)

1. 液体成分および第２成分を含む製品を受けるように構成した投入容器と、
   軸線を有すると共に前記製品に空気を混入し且つ泡立てるように構成され、円錐面状とされた泡立て器面を有する泡立て器であって、前記泡立て器面が第１および第２面端の間で拡がり、前記第１面端が最小限約１８ｍｍの第１直径を有し且つ前記製品を受けるために前記投入容器と流体連通していて、および前記第２面端が前記第１面端の下流に配置してあり且つ前記第１直径より大きい第２直径を有し、前記泡立て器面が、前記泡立て器面を高泡立て効率をもたらすために十分な長さおよび表面積で拡げるために前記軸線に対して約１０°と４５°の間の表面角に配向されている泡立て器と、
   前記泡立て器を前記軸線周りに前記製品に空気を混入し且つ泡立てるために十分な速度で回転するために前記泡立て器と駆動結合しているモータと、
   前記泡立て器の下流に配置してあり且つ前記液体および第２成分の製品を分配するように構成してある製品出口導管と、
   前記泡立て器面に沿って伸びる内側ハウジング面を有する泡立て器ハウジングとを備え、
   前記泡立て器面と前記内側ハウジング面とによって剪断隙間が形成されている混合装置。
2. 前記モータおよび前記泡立て器が前記製品に約５ｇ／ｓｅｃと３０ｇ／ｓｅｃの間の製品流量で約１Ｊ／ｇと２．５Ｊ／ｇの間のエネルギー消散をもたらすように構成してある請求項１に記載された混合装置。
3. 前記モータおよび前記泡立て器が前記製品に約５ｇ／ｓｅｃと３０ｇ／ｓｅｃの間の製品流量で選択的に最小限約０．５Ｊ／ｇないし１．５Ｊ／ｇの範囲のエネルギー消散をもたらすように構成してある請求項１に記載された混合装置。
4. 前記泡立て器面が約１０００ｍｍ^２と３０００ｍｍ^２の間の面積を有する請求項１に記載された混合装置。
5. 前記泡立て器面の軸方向長さが前記第１直径のサイズの約４分の１と２倍もの間である請求項１に記載された混合装置。
6. 前記円錐面が前記第１および第２端部の間で実質的に一定の表面角を有する請求項１に記載された混合装置。
7. 前記剪断隙間は、前記泡立て器面と直交する方向に、約０．４ｍｍと１．１ｍｍの間の幅を有している請求項１に記載された混合装置。
8. 前記泡立て器面には、前記第１面端と前記第２面端との間に伸び且つ最大限約６ｍｍの幅の溝が形成されている請求項１に記載された混合装置。
9. 前記第２面端の下流に配置され且つそれに向いた第１壁部材をさらに含み、前記第１壁部材が前記第２面端から約０．２５ｍｍと５ｍｍの間だけ離間している請求項１に記載された混合装置。
10. 前記第１壁部材が前記第２面端から約１ｍｍと３ｍｍの間だけ離間している請求項９に記載された混合装置。
11. 種々の速度で選択的に作動するように構成したモータ制御器をさらに含む請求項１に記載された混合装置。
12. 前記モータ制御器が単一製品の生産中に前記モータの回転速度を第１速度と第２速度との間で変えるように構成してある請求項１１に記載された混合装置。
13. 前記泡立て器の下流に配置され、それに向き、且つそれから離間している第１壁部材であって、前記軸線に関して半径方向に伸び且つ前記泡立て器の方へ突出する最小限一つのリブを含み、前記リブが前記製品の泡立て効率を高めるように構成してある壁部材を更に備える請求項１に記載された混合装置。
14. 前記少なくとも一つのリブが２個と８個との間のリブを含む請求項１３に記載された混合装置。
15. 前記壁部が前記泡立て器に向いた背壁を含み、前記リブが前記背壁から約０．５ｍｍと４ｍｍとの間の高さを有する請求項１３に記載された混合装置。
16. 前記リブが前記第２面端から約０．２５ｍｍと５ｍｍとの間だけ離間している請求項１３に記載された混合装置。
17. 前記第１壁部材が前記製品の外方半径方向流を向上するために半径方向に外方に前記泡立て器から離れて傾斜している請求項１３に記載された混合装置。
18. 軸線を有すると共に第１面端と第２面端との間に拡がり、円錐面状とされた泡立て器面と、前記泡立て器面に沿って伸びる内側ハウジング面とによって形成される剪断隙間に粉末ミルクおよび稀釈液を導入する工程であって、前記第１面端が最小限約１８ｍｍの第１直径を有しおよび前記第２面端が前記第１面端の下流に配置してあり且つ前記第１直径より大きい第２直径を有し、前記泡立て器面が、高泡立て効率をもたらすために十分な長さおよび表面積で拡げるために前記軸線に対して約１０°と４５°の間の表面角に配向されている工程と、
    液体体積に対する泡体積の比が最小限約６０％である泡立て飲物を作るために前記粉末ミルクおよび前記稀釈液を混合し、空気を混入し、且つ泡立てるために前記泡立て器面を回転する工程とを備える泡状飲物を調製する方法。
19. 前記モータおよび前記泡立て器が前記製品に約５ｇ／ｓｅｃと３０ｇ／ｓｅｃの間の製品流量で約１Ｊ／ｇと２．５Ｊ／ｇの間のエネルギー消散をもたらすための前記剪断隙間、泡立て器面、および前記泡立て器面の回転速度をさらに含む請求項１８に記載された方法。
20. 前記粉末ミルクが中間温度粉末ミルクを含む請求項１８に記載された方法。
21. 前記粉末ミルクが粉末スキムミルクを含む請求項１８に記載された方法。

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