JP6510255B2 - 容器内のある量の液体、特に乳を加熱する装置 - Google Patents

Description

本発明は、蒸気を用いて、容器内のある量の液体を加熱する装置であって、蒸気源と、蒸気通路の管路であって、蒸気源からの蒸気が入る入口端部を有した管路と、蒸気が流出し蒸気がある量の加熱されるべき液体に流入する出口端部と、を備え、第２の端部が、容器外又は容器内のある量の液体中に位置し得る、装置に関する。

業務用及び家庭用双方のコーヒーマシンにおいて、液体加熱蒸気が由来する蒸気源は、ボイラーからなることが好ましい。

本発明に言及されているものと同じ装置は、蒸気と加圧空気との混合物を供給することができ、これによって、特に液体が乳である場合、液体の加熱と泡立てがともに生じる。

すなわち、先行技術では、蒸気管路の出口端部は、球状の端部であって、かかる出口端部から取り外すことができ、蒸気が流出する１以上のノズルを備えた、球状の端部を有する。

これらの種類の装置は、一般に知られており、コーヒーマシンとともに広く用いられ、蒸気が管路を通過し容器内の液体を加熱するように、封止された継手によって連結された管路の入口端部を有する。

この継手によって、ユーザは、管路出口端部を容器の外側と内部の両方に配置させ、加熱されるべきある量の液体中に管路出口端部を浸漬することができる。

蒸気管(steam wand)などのコーヒーマシンの分野において知られているこれらの装置の例は、特許文献１及び特許文献２に開示されている。

装置の管路内を流れる蒸気は高温であるため、時に１００℃をわずかに超えることもあり、当該蒸気は過熱した蒸気が好ましいので、通常、ステンレス鋼、銅、黄銅又は青銅からなる管路の外面も、幾分高温に達する。

したがって、かかる高温は、蒸気出口端部を容器及び加熱されるべき液体中に配置する際に、操作者に重度の火傷の危険性を伴うので、管路の操作性に影響を及ぼす。

さらに、管路により達した高温に起因して、加熱されるべき液体が乳である場合、乳の石灰化によって、乳が液体中にある管路部分に堆積し、これらの堆積は、通常の装置を清浄化する処理時に容易に除去されない。

特許文献３から上述の欠点を少なくとも部分的に解消する試みでは、低い熱伝達率を有する高分子材料から蒸気管路を製造し、蒸気管路を管状金属要素において同軸上に配置し、空隙によって管状金属要素から分離し、管状金属要素が、加熱されるべきある量の液体、特に乳が収容された容器に組み込まれる場合、コーヒーマシンの蒸気装置を連結し管路を案内する構造部材であることが知られている。

また、特許文献４に開示されているように、加熱装置であって、コーヒーマシンへの連結及び操作者の操作に必要な構造的機能を保証し得るように、蒸気管路が金属材料、特に鋼からなり、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの低い熱伝達率を有する高分子材料からなるシェルに包囲され、金属管路に対し強固に取り付けられている、加熱装置を提供することも当該技術分野において公知である。

国際公開公報第０３／０９２４５８号明細書 欧州特許第１７７６９０５号明細書 米国特許出願公開第２０１０／０１５４６４８ Ａ１号明細書 欧州特許出願公開第１５２７７２１ Ａ１号明細書

しかしながら、上述した先行技術はともに、特に液体が乳である場合、加熱有効性に影響を及ぼすことなく、液体中に浸漬した管路部分における堆積の増加を防止するのに充分に低い装置外面、すなわち、操作者が接触するように設計された面の温度維持についての課題を完全に解決できないことが分かった。

この課題は、次に示す、請求項１に規定される特徴の加熱装置によって解決される。

請求項１に記載の発明によれば、蒸気を用いて、容器（１ａ）内のある量の液体を加熱する装置であって、前記装置は、蒸気源と、蒸気通路の管路（５）であって、前記蒸気源からの蒸気が入る入口端部（６）を有する前記管路と、蒸気が流出し蒸気がある量の加熱されるべき液体に流入する出口端部（１ｂ、９）と、を備え、第２の端部（１ｂ、９）が、前記容器（１ａ）外又は前記容器（１ａ）内のある量の液体中に位置し、前記管路（５）が、管状要素（１４）において同軸上に配置され、前記管状要素が、半径方向に間隔を置いて配置された蒸気管路（５）の前記入口端部（６）から前記出口端部（９）まで軸方向に実質的に延び、これによって、軸方向に延びる環状の第１の間隙（１５）が形成され、前記第１の間隙（１５）が、前記管状要素（１４）のそれぞれの軸方向端部の両方において閉鎖され、前記管状要素（１４）が、スリーブ（２１）において同軸上に配置され、これによって、軸方向に延びる第２の間隙（２２）が形成され、前記第２の間隙（２２）が、前記管状要素（１４）のそれぞれの軸方向端部の両方において閉鎖される、ことを特徴とする、装置が提供される。

請求項２に記載の発明によれば、加圧空気源（３１）と、加圧空気を供給し空気と蒸気の混合物を形成する、前記加圧空気源（３１）を前記蒸気管路（５）に連結する付加的な管路（３０）と、前記付加的な加圧空気管路（３０）を開閉するように設けられた弁手段（３４）と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の発明に従属する装置が提供される。

請求項３に記載の発明によれば、前記第２の間隙（２２）が、前記スリーブ（２１）の円筒状の内面において形成された複数のチャネルを備え、前記チャネルが長手方向に延び、前記内面の周囲に配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の発明に従属する装置が提供される。

請求項４に記載の発明によれば、前記蒸気管路（５）が、低い熱伝達率を有する高分子材料からなり、前記管状要素（１４）が金属材料からなり、さらに前記スリーブ（２１）が、低い熱伝達率を有する高分子材料からなる、ことを特徴とする、請求項１から３の何れか一項に記載の発明に従属する装置が提供される。

請求項５に記載の発明によれば、前記蒸気管路（５）の前記入口端部（６）から前記蒸気管路の出口端部（９）まで軸方向に実質的に延びた前記管状要素（１４）が、着脱可能な管状端部（１０）を備え、前記管状端部が、前記蒸気管路（５）の前記出口端部（９）に近接する端部に連結され、前記蒸気管路の前記出口端部（９）前面に蒸気の室（１３）を形成し、前記端部（１０）が、前記室（１３）と外部環境を接続する少なくとも１つの蒸気流出孔（１２）を備えたノズル（１１）を有することを特徴とする、請求項１から４の何れか一項に記載の発明に従属する装置が提供される。

請求項６に記載の発明によれば、前記端部（１０）が、前記端部（１０）が連結された前記管状要素（１４）の端部に近接する軸方向端部（２６）において、第２の環状空隙（２２）の端部を閉鎖する手段（２７）を有することを特徴とする、請求項５に記載の発明に従属する装置が提供される。

請求項７に記載の発明によれば、前記管状要素（１４）に対する前記第２の環状間隙（２２）の端部を閉鎖する前記手段が、前記端部（１０）に環状ハウジング（２７）を備え、前記環状ハウジングが、前記スリーブ（２１）の対向端部（２６）に向かって軸方向に開き、前記対向端部が、前記環状ハウジング（２７）内に密封状態で嵌合されることを特徴とする、請求項６に記載の発明に従属する装置が提供される。

請求項８に記載の発明によれば、前記着脱可能な管状端部（１０）が、ねじ付き継手（２８）によって前記管状要素（１４）に連結されていることを特徴とする、請求項５から７の何れか一項に記載の発明に従属する装置が提供される。

請求項９に記載の発明によれば、前記ねじ付き継手が、少なくとも１つの軸方向及び半径方向封止部材（２９）を備えることを特徴とする、請求項８に記載の発明に従属する装置が提供される。

請求項１０に記載の発明によれば、前記スリーブ（２１）が、フランジ（２４）であって、前記スリーブ（２１）から半径方向に内側へ延び、前記蒸気管路（５）の入口（６）に近接する端部に位置した前記フランジを備え、前記フランジ（２４）が、前記管状要素（１４）の周囲に嵌合され、前記第２の間隙（２２）を封止することを特徴とする、請求項１から９の何れか一項に記載の発明に従属する装置が提供される。

請求項１１に記載の発明によれば、前記蒸気管路の軸方向端部（６、９）の両方において、前記管状要素（１４）と前記蒸気管路（５）との間にそれぞれの封止部（１６、１７）を備え、前記封止部が前記第１の間隙（１５）を封止することを特徴とする、請求項１から１０の何れか一項に記載の発明に従属する装置が提供される。

ここで、本発明を、限定することなく例によって示され添付図面に示されているその一実施形態を参照し、非常に詳細に説明する。

コーヒーマシンによって送達される蒸気を用いる、液体、特に乳を加熱する装置の概略斜視図である。 本発明の加熱装置の構造を示す長手方向断面図である。 図２の線ＩＩＩ‐ＩＩＩに沿った装置の断面図である。 特に液体が牛乳である場合、蒸気と加圧空気の混合物を送達し液体を加熱及び泡立てするように構成された、本発明の加熱装置の概略図である。

上述の図、特に図１を参照すると、蒸気管としてコーヒーマシンの分野で知られ、図において符号１で概して示される加熱装置は、本体２とフランジ３とを備え、それらを介して、加熱装置は業務用及び家庭用コーヒーマシンに機械的に連結される。コーヒーマシンは従来のものであり、図示していない。

連結する本体２は、符号４で概して示される継手を有し、この継手は、コーヒーマシンのボイラーで発生した蒸気、好ましくは過熱した蒸気を受ける。このボイラーは蒸気源として機能する。

加熱されるべき液体、特に乳は、装置１の端部１ｂの下方に配置されている容器１ａ内に収容される。

または、加熱されるべき液体は、例えば、カモミール又は茶、好ましくは、温かい飲料を作るように構成された他の液体であるがこれに限定されない浸出液を製造するための水であってもよい。

継手４は、操作者に、複数の方向において装置１を支持体２に対して移動させ、容器１ａ内への送達端部１ｂの挿入を容易にすることができる。

図２を参照すると、装置１は、蒸気通路である管路５を備える。管路５は、供給源（図示せず。）からの蒸気が継手４の連結部７及び８を通って入る、入口端部６を有する。

蒸気がすべての管路５を流れると、蒸気は出口端部９に達する。この出口端部を介し、装置は、端部１０と、管路５の出口端部９前面の端部によって形成された室１３と外部環境を接続する少なくとも１つの孔１２を有したノズル１１と、を備える。

蒸気管路５は、管状要素１４において同軸上に配置され、この管状要素は、半径方向に間隔を置いて配置された管路５の入口端部６から出口端部９まで軸方向に実質的に延び、これによって、軸方向に延びる第１の環状間隙１５が形成される。

本発明によれば、蒸気管路５は、低い熱伝達率を有する高分子材料からなる。

例えば、適切な材料は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、又はテフロン（登録商標）として市販されている公知の材料であってもよい。

さらに、本発明によれば、管状要素１４は、ステンレス鋼、銅、黄銅又は青銅などの金属材料からなることが好ましい。

または、管状要素１４は、低い熱伝達率を有する高分子材料からなっていてもよい。

間隙１５は、環状封止部１６により管路の出口端部９において、また、管路５とねじ１９より継手４の本体２に連結されたリング１８との間に配置された環状封止部１７により管路の入口端部６において、封止されている。

管路５に連結された金属フランジ２０は、本体２とリング１８との間に配置されている。

本発明によれば、蒸気管路５が収容された管状金属要素１４は、外部スリーブ２１において同軸上に配置され、これによって、第２の間隙２２が形成され、この間隙は更に、第１の間隙１５のように軸方向に延びる。

図３を参照すると、第２の間隙２２は、複数のチャネルであって、スリーブ２１の内面に形成され、スリーブ２１の周囲に配置された複数のチャネルから構成され、当該間隙間にリブを有することが好ましく、特定の構造配置では、管状要素１４の下面に対し緊密に適合し得る。

また、複数のチャネル２２からなる第２の間隙は、管路５の入口６に近接するその端部と、出口９に近接するその端部の両方において、管状要素１４に封止されている。

入口６に近接する端部では、スリーブ２１は、管状要素１４に向かって半径方向に延びる環状フランジ２４を有し、この環状フランジは、対応する環状溝２５内に密封状態で嵌合される。

出口９に近接する端部２６では、スリーブ２１は、端部１０の環状ハウジング２７内に軸方向に嵌合される。

後者は、ねじ部２８によって管状金属要素１４に固定され、ねじ部と環状金属要素との間に環状封止部２９を備えている。

上述の開示は、端部１０が、ねじ部２８において締められることにより管状要素１４に連結されると、スリーブ２１の端部２６は、管状要素１４に押圧され、これによって、間隙２２が封止される。

また、スリーブ２２も、上述した蒸気管路と本質的に同じ種類の材料である、低い熱伝達率を有する高分子材料からなる。

図４を参照すると、本発明の変形実施形態による加熱装置は、符号３０で図示された付加的な管路であって、符号３１で図示された加圧空気源から延びた管路を備え、加圧空気源は、吸気口とモータポンプとからなり、符号３３で図示された蒸気源から延びた管路５により符号３２において連結されること、が示される。

弁装置３４は、加圧空気管路を開き、管路５において蒸気と加圧空気の混合物を形成し、さらに、容器内１ａの液体が乳である場合、当該液体の加熱、泡立てを保証するように、加圧空気管路に設けられる。

１ 装置
１ａ 容器
２ 本体
３ フランジ
４ 継手
５ 管路
１４ 管状要素
１５ 第１の間隙
１６、１７ 環状封止部
１８ リング
２１ スリーブ
２２ 第２の間隙

Claims (11)

1. 蒸気を用いて、容器（１ａ）内のある量の液体を加熱する装置であって、前記装置は、蒸気源と、蒸気の通路である蒸気管路（５）であって、前記蒸気源からの蒸気が入る入口端部（６）を有する蒸気管路と、蒸気が流出し蒸気がある量の加熱されるべき液体に流入する出口端部（１ｂ、９）と、を備え、第２の端部（１ｂ、９）が、前記容器（１ａ）外又は前記容器（１ａ）内のある量の液体中に位置し、前記蒸気管路（５）が、管状要素（１４）内で該管状要素（１４）に同軸に配置され、前記管状要素が、前記蒸気管路（５）から半径方向に間隔を置いて配置されるとともに前記蒸気管路（５）の前記入口端部（６）から前記出口端部（９）まで軸方向に実質的に延び、これによって、軸方向に延びる環状の第１の間隙（１５）が形成され、前記第１の間隙（１５）が、前記管状要素（１４）のそれぞれの軸方向端部の両方において閉鎖され、前記管状要素（１４）が、スリーブ（２１）内で該スリーブ（２１）に同軸に配置され、これによって、軸方向に延びる環状の第２の間隙（２２）が形成され、前記環状の第２の間隙（２２）が、前記管状要素（１４）のそれぞれの軸方向端部の両方において閉鎖される、ことを特徴とする、装置。
2. 加圧空気源（３１）と、加圧空気を供給し空気と蒸気の混合物を形成する、前記加圧空気源（３１）を前記蒸気管路（５）に連結する付加的な管路（３０）と、前記付加的な加圧空気管路（３０）を開閉するように設けられた弁手段（３４）と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記環状の第２の間隙（２２）が、前記スリーブ（２１）の内周面に形成された複数のチャネルを備え、前記複数のチャネルが、長手方向に延び且つ前記内周面を巡って配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記蒸気管路（５）が、低い熱伝達率を有する高分子材料からなり、前記管状要素（１４）が金属材料からなり、さらに前記スリーブ（２１）が、低い熱伝達率を有する高分子材料からなる、ことを特徴とする、請求項１から３の何れか一項に記載の装置。
5. 前記蒸気管路（５）の前記入口端部（６）から前記蒸気管路の出口端部（９）まで軸方向に実質的に延びた前記管状要素（１４）が、着脱可能な管状端部（１０）を備え、前記管状端部が、前記蒸気管路（５）の前記出口端部（９）に近接する端部に連結され、前記蒸気管路の前記出口端部（９）前面に蒸気の室（１３）を形成し、前記端部（１０）が、前記室（１３）と外部環境を接続する少なくとも１つの蒸気流出孔（１２）を備えたノズル（１１）を有することを特徴とする、請求項１から４の何れか一項に記載の装置。
6. 前記端部（１０）が、前記端部（１０）が連結された前記管状要素（１４）の端部に近接する軸方向端部（２６）において、前記環状の第２の間隙（２２）の端部を閉鎖する手段（２７）を有することを特徴とする、請求項５に記載の装置。
7. 前記管状要素（１４）に対する前記環状の第２の間隙（２２）の端部を閉鎖する前記手段が、前記端部（１０）に環状ハウジング（２７）を備え、前記環状ハウジングが、前記スリーブ（２１）の対向端部（２６）に向かって軸方向に開き、前記対向端部が、前記環状ハウジング（２７）内に密封状態で嵌合されることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
8. 前記着脱可能な管状端部（１０）が、ねじ付き継手（２８）によって前記管状要素（１４）に連結されていることを特徴とする、請求項５から７の何れか一項に記載の装置。
9. 前記ねじ付き継手が、少なくとも１つの軸方向及び半径方向封止部材（２９）を備えることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
10. 前記スリーブ（２１）が、フランジ（２４）であって、前記スリーブ（２１）から半径方向に内側へ延び、前記蒸気管路（５）の入口（６）に近接する端部に位置した前記フランジを備え、前記フランジ（２４）が、前記管状要素（１４）の周囲に嵌合され、前記環状の第２の間隙（２２）を封止することを特徴とする、請求項１から９の何れか一項に記載の装置。
11. 前記蒸気管路の軸方向端部（６、９）の両方において、前記管状要素（１４）と前記蒸気管路（５）との間にそれぞれの封止部（１６、１７）を備え、前記封止部が前記第１の間隙（１５）を封止することを特徴とする、請求項１から１０の何れか一項に記載の装置。

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