JP4097154B2 - ミルクを加熱し泡立てるための装置 - Google Patents

Description

本発明は、ミルクを加熱し泡立てるための装置に関する。

特に、本発明は、加熱する温度と生成される泡の量との制御を有した、ミルクを加熱し泡立たせるための装置に関する。

本発明は、コーヒーやカプチーノ等を入れることが可能なタイプのバーのための、エスプレッソコーヒーマシーンの製造の分野で、独占的な適用を有するものではないがこれが主である。

カプチーノ、即ち、コーヒーと泡立たせたミルクとを含んだ飲み物を入れるための、ミルクの加熱及び泡立ての動作は、一般的に、スチームパイプの一端でノズルを介する冷たいミルクを収容する容器、例えば水差しの中にスチームのジェットを運ぶことによりなされている。このスチームパイプは、一般的に、スチームの流れを制御するための遮断バルブを備えている。

上記に示したタイプの、ミルクを加熱し泡立たせるための装置は、所望の泡の量と温度とを有したミルクを泡立たせることが可能である効果を提供することで、この技術分野で知られている。

実際には、加熱と泡立ては使用者に委ねられるので、使用者は、所望の温度が達せられ、クリーミーで細かな泡を生成するように十分な空気を通した後、スチームの流れの供給を遮断する。

しかし、このような操作は、この分野で専門的な能力を要求する操作を実行する必要のある、所望の温度で所望の泡を得るように較正するには、やや複雑で困難である。

従って、このような操作の課題は、たいていは、ある程度の技術を長い期間をかけて習得した熟練者に委ねられる。

実際には、非常に上質で細かい泡を有するホットドリンクを得るように、容器を適切に移動させ、言い換えれば、容器に対してスチームパイプを正確に位置付けて、容器自体を適切な頻度及び時間で上下移動させてミルクを泡立てる必要がある。

特に、使用者は、ミルクが所望の温度を超える前に、かくして少なくとも温度の影響下でミルク中に捕らわれたガスが膨張することで泡が破裂し始める前に、十分な量の泡立たせる予定のミルクを泡立たせることが可能でなければならない。

この欠点は、ノズルがミルク中に十分に浸されていなければ、ノズルを介して吐出されるスチームが、泡の生成を達することなく危険なジェットを生成してしまうので、かえって深刻である。一方、ミルク中へのノズルの長時間の浸水は、空気を取り込むことなくミルクの過剰な加熱をもたらすであろう。さらに、蒸発温度が超えた場合、前に生成された気泡は、膨張して破裂し、泡を細かく、見た目良く見せない。

この課題は、少ないスチーム流量を有するがゆえ、所望の泡立てと十分な量の細かい泡を得る可能性が一般的に低い家庭用のエスプレッソマシーンが使用される時さらに困難になる。

ＥＰ-Ａ-０１９５７５０に開示された従来技術の第１の解決に係われば、ミルクの泡立ては、スチームジェネレータ及びミルクのための供給パイプに伸びている取水チャンバ近くの開口部を連通するスチームを供給するためのパイプと、外部から空気を供給するためのパイプとを介して達せられる。この取水チャンバは、混合チャンバと連通して配置され、この混合チャンバから泡立ったミルクが出てくる。この取水は、取水地域に与えられた特殊な形状により可能であるベンチュリ（Ｖｅｎｔｕｒｉ）効果のおかげで実行される。

この解決には、泡の獲得の見地からと、温度の選択の見地からとの両方に、幾つかの欠点及び不利点を有する。

実際、温度は、スチームの流量とミルクの流量とに直接比例し、このミルクの流量は、取水チャンバ内で発生する圧力に依存し、この圧力は、泡を生成するように吐出される空気の量に依存する。

ＤＥ-４４４５４３６に開示されたような従来技術の第２の解決は、スチームジェネレータから送られたスチームを供給するための第１のパイプと、圧縮空気ジェネレータと連通する空気を供給するための第２のパイプと、ミルクを供給するための第３のパイプと、混合地域とを備えたカプチーノを入れるようにミルクから泡を生成するための装置の用途に見られる。この混合地域で、これら供給パイプによりもたらされる流体は、泡立たせるチャンバ内に行く前に一緒になり、このチャンバから泡立たされたミルクが出てくる。

この解決でさえ、いくつかの欠点及び不利点を有している。

実際、一定の泡の濃度及び温度の特徴を有する、泡立ったミルクの需要は、ミルクを吸い込む流量が混合チャンバ内で発生する圧力に依存しているのと、温度がスチーム流量及びミルクの流量の両方に依存しているのとで、このような装置で満たされ得ることはない。従って、このような装置の限られた多機能が、多くを要求するお客により必要とされる特定の濃度を有するミルクの泡を生成することは不可能である。

さらに、装置が、ミルクを供給するためのパイプを有する場合、長い期間使用されていなかった後、後に泡立たされるミルクの悪臭だけでなく衛生的な理由からも悪影響であるミルクのよどみが混合地域にでき、このことは望ましくない微生物の成長を引き起こすことになるかもしれない。従って、ミルクを供給するためのパイプを定期的に掃除する必要がある。このような掃除は、分解可能な動作及び度々適切な殺菌剤の使用を必要とするので困難である。

従来技術の更なる解決に従えば、スチームノズルと連結した熱電対は、所望の温度レベルが達した時、ジェットを自動的に停止させることが可能である。

しかし、この解決もまた、前述した欠点を受け、特に、手動で泡を得ることが可能な熟練者なしに、泡を生成させることが不可能である。

さらに、前に説明された全ての装置を考慮しても、取り入れられたこのタイプの自動操作は、ミルクの泡立てから達せられ得る泡の量及び濃度と、泡立ったミルクの温度とに関して大きく制限し、かくして、使用者が所望であっても手動で装置自体を操作することは不可能である。

本発明は、従来技術の装置の典型的かつ前述した欠点を改善して、温度及び泡の量の制御を有するミルクを加熱し泡立たせるための装置を提供する課題を本発明自体にセットしている。このことは、所望の温度に加熱され、全ての味覚に適応するような予め設定可能な泡と流体との比率で泡立たされたミルクを、熟練者の助けを必要としないで得ることが可能である。

このような課題は、ミルクを加熱し泡立たせるための、特に、本発明の請求項１に係わるコーヒーマシーンでカプチーノを準備するための装置により解決される。

従属項は、本発明に係わる装置の特に効果的な実施の形態を説明している。

本発明の他の特徴及び効果は、本発明に係わるミルクを加熱し泡立たせるための装置を示す添付の表（ｔａｂｌｅｓ）に示された図の助力で、目的を制限するのではなく実施するために与えられた以下の説明を読むことで明らかになるであろう。

図を参照すると、本発明に係わる、ミルクを加熱し、泡立てる（work up）ための装置が、全体を通して１により示されている。

本発明の説明を簡略化する唯一の目的のために、以下の説明では、説明対象が、ミルクの扱い方に制限されることなく、これが、加熱され得る又は泡を生成し得るいずれの飲み物に言及していることも理解されるであろう。

図に示された実施の形態では、ミルクを加熱し、泡立てるための装置１は、スチーム発生ボイラー２と、ミルクを入れる容器５の中に浸され得る開口端４を備えた搬送パイプ３とを有している。

このスチーム発生ボイラー２は、もちろん、飲むのに必要な加熱のために意図された、コーヒーを準備するための装置に存在するものでよい。

さらに、この装置１は、スチームを供給するための第1のパイプ６と、この第１のパイプ６に配設された遮断バルブ１１と、加圧空気源１９と、加圧された空気を供給するための第２のパイプ９とを有している。

前記加圧空気源１９は、独占的ではないが、好ましくは、図１及び図２に示されたように、この技術分野の一実施の形態に従った、電気モータ８により駆動されるポンプ７を有している。前記加圧空気源は、加圧空気を生成して、供給することが可能である。

前記搬送パイプ３は、それぞれ、第1のパイプ６と第２のパイプ９とから、開口端（開口端部）４を介して、容器５中へとスチームと加圧空気とのジェットを導く。この搬送パイプ３は、好ましくは、いずれの方向に向きうるパイプであり、例えば、水差しのような容器５の中へのパイプ導入を簡単にするような、及び、加熱され泡立たされるミルクの中に、開口端４の完全な浸水を可能にするような、可撓性のパイプである。

さらに、搬送パイプ３の開口端４と容器５の底との間の距離は、泡立たされるミルクを収容した容器が上に置かれて、図に示されていないベースプレートにより適切に規定され得る。このように、搬送パイプ３の開口端４がミルクに完全に浸っていない時に生じ得るスチームスプレーの逃げを防止して、少量のミルクでさえ、加熱及び泡立てを達することが可能である。

図に示された場合では、開口端４は、１つの開口を有する。しかし、適切なサイズ及び形状の複数のホールが、搬送パイプ３に、径方向に又は軸方向に並べられ得る。そして、この複数のホールから、加圧空気とスチームが吐出される。

スチーム及び加圧空気は、それぞれ、ボイラー２により及び加圧空気源、正確には、モータ８によって駆動されるポンプ７により生成される。

ポンプ７と、ボイラー２と、モータ８とは、当業者に良く知られているので、以下、詳細には説明されていない。

示された実施の形態では、第１のスチームパイプ６と第２の加圧空気のパイプ９とは、空気とスチームとの混合物を受け、泡立たされるミルクの中に浸され得る吐出口４に向けて、空気とスチームとの混合物を運ぶような搬送パイプ３に接続されている。第１のパイプ６と第２のパイプ９との間の接合は、溶接、ねじ留め、バヨネット接合、カップリング等の周知の技術によってなされている。

ミルクの加熱及び泡立ては、スチーム遮断バルブ１１と、空気ポンプ７のモータ８と、搬送パイプ３の浸水可能な端部（開口端）４に接続された温度トランスデューサ１２とに接続された制御ユニット１０により管理されている。この温度トランスデューサ１２は、前記端部４がミルクの中に浸されている時、ミルクの温度を検知するために適応可能である。

この温度トランスデューサ１２は、効果的に、熱電対、熱抵抗（ｔｈｅｒｍｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）等の温度センサーであり、制御ユニット１０に入力し、出力は、独占的ではないが、好ましくは、電気的な性質である。

簡略化された実施の形態の制御ユニット１０は、図に示されていないプログラム可能なＣＰＵと、このＣＰＵに接続された一連のボタン１４及びディスプレイ１３とを有している。このユニット１０は、図に示されていない電力源により駆動される。

この制御ユニット１０の他の実施の形態は、全てが同等と考えられるわずかな変更で実現され得る。

ＣＰＵは、各ボタン１４で実行される一連の動作に関連している。実行される動作は、ミルクの泡立て並びに/もしくは所望の温度に依存している。

実際に、押されるボタンに応じて、制御ユニット１０は、トランスデューサ１２によりミルクの温度をすぐに検知し、スチーム遮断バルブ１１、効果的には、電気バルブ（ｅｌｅｃｔｒｏｖａｌｖｅ）と、加圧空気源１９との両方に作用し、ミルクの温度に従って、互いに独立して第１の場合では、バルブ１１の開閉を制御し、第２の場合では、加圧空気源１９を駆動する。代わって、所定の時間の間、加圧空気源１９を駆動させること、並びに/もしくは、バルブ１１の開口を制御することが可能である。

このように、所望のミルクの泡立ち量と温度との両者の組み合わせは、使用者がトランスデューサ１２を備えた搬送パイプ３を容器５の中に位置させるだけで良いので、中断する必要が無く、また、加圧空気とスチームとの供給サイクルが終了するのを待つことが無く、達成され得る。

例えば、７０℃の温度で、非常に泡だったミルクを得たいのであれば、制御ユニット１０は、温度トランスデューサ１２が所望の温度が達せられたことを検知した時、モータ８を停止、かくして加圧空気の流れを止め、これと同時に、制御ユニット１０は、スチームの流れを止めるであろう。

これに対して、８０℃の温度で、適度に泡立だったミルクを得たいなら、この時、制御ユニット１０は、ミルクが８０℃の温度に達する前に、モータ８を停止して、加圧空気の流れを止め、制御ユニット１０は、所望の温度が達せられるまで、スチームがちょうど供給され得るようにバルブ１１を開口したままであろう。さらに、万一、我々が泡の無いホットミルクのみを得たいなら、空気ポンプ７をまったく使用しないで、スチーム供給するだけで十分である。

容易に理解され得るように、前記実施の形態は、本発明に従った装置１を動作させる可能な方法のうちのいくつかの例であり、他の代わりの可能な方法も、前記装置１で簡単に達せられ得る。

効果的にも、前記第２の加圧空気パイプ９は、ポンプ７のモータ８の突然の起動及び停止により生じる流量の起こり得る脈流を避けるように、ポンプ７の吐出側に配設された、空気の流量のための較正部材、例えばスロットル（ボトルネック）１５を備えている。このスロットル１５は、手動で設定され得るが、また、制御ユニット１０に連動されるようにすることも可能である。

前記空気ポンプ７は、加圧空気をスチーム中に、即ち、明らかに、水頭の減少を生じさせるボトルネック１５の存在により吐出するように、スチームボイラー２により生じる圧力より大きな搬送圧力でポンプは動作するので、空気ポンプ７の搬送圧力は、再びスチーム中に加圧空気の吐出を可能にするように、適切に上昇するであろう。

他の実施の形態に係われば、スチームポンプ６は、図２に示されたように、制御ユニット１０に連動される遮断バルブ１１のバイパスパイプを備えている。このバイパスは、スチームの流れのための手動制御バルブ（スチームフローパイプ）１６を有している。

図２のこのような実施の形態で、電源が制御ユニット１０を欠いている時、必要な場合は、遮断バルブ１１が閉鎖した状態であっても、容器５中に搬送パイプ３を挿入し、手動でスチームフローバルブ１６を開口した後、ミルクを収容している容器５中にスチームのジェットを搬送して、手動でミルクの加熱及び泡立てをなすことが可能である。この手動操作は、従来の操作に全体に渡って類似している。

熟練者が必要性を感じるか、お客からの特定の依頼に従うかのいずれの時に、手動で動作させるように選択する可能性が、考慮されている。これは、遮断バルブ１１に単にバイパスを設けることによりなされ得る。さらに、このような手動操作は、ミルクが所定の温度に達したことを、制御ユニット１０のディスプレイ１３に表示することにより効果的に支持され得る。

スチームのジェットが、手動操作の間に、空気ポンプ７に達する可能性がある場合、スチームのジェットから起こり得る損傷を避けるために、空気パイプ９は、ノンリターンバルブ１７を備え得る。

実用に際して、本発明に従った、ミルクを加熱し泡立てるための装置が、従来技術に対して十分な効果を持って、与えられた課題をどう十分に解決しているのかが気づく。

実際、前述したように、本発明に従ったミルクを加熱し泡立てるための装置によって、カプチーノが、熟練者の助けなくして、従来の方法で達せられ得る同質のカプチーノと、お客のどのような要求に答え得る所望の温度並びに/もしくは泡立に対して、広範囲の可能な選択とを、コーヒーマシーンを使って得ることが可能である。

さらに、説明された装置は、ミルクを加熱し泡立たせるように操作しながら、使用者を、手動操作の行為と従来技術により必要とされた、ミルクが所定の温度に達したことをチェックする行為とから開放し、オペレーターが他の業務を果たすことを可能にする。

さらに、必要な適用条件に合う変更をすることにより、すでに存在している、バーのためのコーヒーマシーンに、説明された装置を備え付ける可能性があることが気づく。

本発明は、２つの好ましい実施の形態に関して、前に説明されている。

これにも係わらず、本発明は、前に説明された実施の形態だけに制限されることなく、しかし実際には、上記に請求されたような本発明の趣旨及び範囲を全て備えた複数の実施の形態を有する。

一例として、前記遮断バルブは、上記に説明されたようなスチームにただ作用するだけでなく、空気とスチームとの混合物に作用するように搬送パイプに配設され得る。

図１は、本発明に係る、ミルクを加熱し泡立たせるための装置の概略図を示している。 図２は、他の実施の形態に従った、本発明に係る装置の概略図を示している。

Claims (10)

1. スチーム生成ボイラー（２）と、
   容器（５）中のミルクに浸され得る開口端部（４）を備えた搬送手段（３）とを具備した、コーヒーマシーンでカプチーノを準備するための、ミルクを加熱し泡立たせるための装置（１）において、
   前記スチーム生成ボイラー（２）と前記搬送手段（３）との間に接続され、スチームを供給するための第１のパイプ（６）と、
   遮断部材（１１）と、
   加圧空気源（１９）と、
   この加圧空気源（１９）と前記搬送手段（３）との間に接続され、加圧空気を供給するための第２のパイプ（９）と、
   前記容器（５）中のミルクの温度を検知するように、前記搬送手段（３）の浸され得る前記開口端部（４）に関連している温度センサー（１２）と、
   前記温度センサー（１２）と、前記遮断部材（１１）と、前記加圧空気源（１９）とに接続された制御ユニット（１０）とを具備し、
   この制御ユニット（１０）は、ミルクのための所望の温度並びに/もしくは泡立てに従って、これらを独立するようにして、前記遮断部材（１１）の開閉を制御し、前記可圧空気源（１９）を駆動するようにプログラム可能であることを特徴とする装置（１）。
2. 前記遮断部材（１１）は、前記スチームのための第１のパイプ（６）に配設されている請求項１の装置（１）。
3. 前記遮断部材（１１）は、前記空気とスチームとの混合物の搬送手段（３）に配設されている請求項１の装置（１）。
4. 前記搬送手段（３）は、少なくとも１つのパイプを有し、前記開口端部は、前記パイプの端部に形成されている請求項１ないし３のいずれか１の装置（１）。
5. 前記加圧空気を供給するための第２のパイプ（９）は、空気の流量の較正部材（１５）を備えている請求項１ないし４のいずれか１の装置（１）。
6. 前記較正部材（１５）は、前記制御ユニット（１０）に連動し、調整され得る請求項５の装置（１）。
7. 前記加圧空気源（１９）は、加圧空気を生成するためのポンプ（７）と、このポンプ（７）を駆動するためのモータ（８）とを有している請求項１ないし６のいずれか１の装置（１）。
8. 前記加圧空気ポンプ（７）は、前記第１のパイプ（６）内のスチームの圧力より大きい搬送圧力をもたらす請求項７の装置（１）。
9. 前記第１のパイプ（６）は、前記遮断部材（１１）のバイパスパイプ（１８）を備え、このバイパスパイプ（１８）は、スチームが流れるように、手動制御バルブ（１６）を備えている請求項１ないし８のいずれか１の装置（１）。
10. 前記第２のパイプ（９）は、ノンリターンバルブ（１７）を備えている請求項９の装置（１）。

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