JP7004462B2 - ベンチュリ効果によるミルク乳化装置並びに同装置を用いた泡あり及び泡なしホットミルクの製造方法 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明はミルク乳化装置及びミルク乳化装置を組み込んだコーヒーマシンに関する。

ミルク乳化装置としては、コーヒーマシンが供給する水蒸気源に接続されたものが知られている。

乳化装置は全般的に、ベンチュリ効果によって動作する混合室を有している。混合室は、蒸気流入路と、ベンチュリ効果によるミルク吸引路と、チェックバルブが設けられたベンチュリ効果による空気吸引路と、外部ミルク流出路とに接続され、外部ミルク流出路自体はミルクの外部分配路に接続されている。

乳化装置は泡あり又は泡なしホットミルクを調製することができる。

泡なしホットミルクを作るためには、チェックバルブを閉じて、混合室内に空気が吸引されることを防ぐ。

泡ありホットミルクを作るためには、反対にチェックバルブを開ける。

この乳化装置では、全般的に、泡ありホットミルクの分配サイクルと泡なしホットミルクの製造サイクルは同等の長さであり、同じ蒸気流を用いて行われる。

このタイプの乳化装置の欠点の１つは、カップ内に得られる泡なしホットミルクの温度が泡ありホットミルクよりも低いという事実にある。

実際問題として、乳化装置は全般的に、温度が６０～７０℃を上回る泡なしホットミルクを作ることはできない。

これは、蒸気流が供給されるときに、ミルク、及び、可能性として、ベンチュリ効果により空気を吸引するのに有用な低圧が、混合室内に形成されるという事実によって説明される。混合室内に形成される低圧によって、吸引空気流が減少すると増加するミルクの流れの吸引が決定される。吸引空気流自体はチェックバルブの状態に依存する。蒸気流と混合する吸引ミルクの流れが大きくなるほど、カップ内のミルクの最終温度は低くなる。

したがって、本発明の技術的課題は、従来技術の前述した技術的な欠点を未然に防ぐことを可能にするミルク乳化装置を提供することである。

この技術的課題の範囲において、本発明の目的は、泡ありホットミルクのそれと実質的に等しい温度を有する泡なしホットミルクの分配を、分配サイクルを行うための時間又は使用する蒸気流の実体を変更することなく行えるミルク乳化装置を提供することである。

本発明の更なる目的は、泡ありホットミルクのそれと実質的に等しい温度を有する泡なしホットミルクの分配を、蒸気以外の他の加熱手段を用いることなく行えるミルク乳化装置を提供することである。

更なるしかし最後でない本発明の目的は、最適温度を有する種々のミルクベースの飲料の製造を可能にするミルク乳化装置を提供することである。

本発明による技術的課題並びにこれら及び他の目的は、中空ボディを含むミルク乳化装置であって、ベンチュリ効果によって動作する単一の混合室であって、単一の蒸気流入路と、ベンチュリ効果による単一のミルク吸引路と、チェックバルブが設けられたベンチュリ効果による単一の空気吸引路と、単一のミルク流出路とに接続された単一の混合室、又はベンチュリ効果によって動作する第１の混合室及びそれぞれ少なくともベンチュリ効果による第２の混合室であって、第１の蒸気流入路及びそれぞれ少なくとも第２の蒸気流入路と、第１のミルク流出路及びそれぞれ少なくとも第２のミルク流出路と、ベンチュリ効果による第１のミルク吸引路及びそれぞれ少なくともベンチュリ効果による第２のミルク吸引路とに接続され、ベンチュリ効果による第１及び第２の混合室の一方はベンチュリ効果によるそれぞれの空気吸引路に更に接続されている、第１の混合室及び少なくとも第２の混合室と、単一の流出路又は少なくとも第２の流出路に接続された単一の外部ミルク分配路と、を有し、乳化装置は、ミルク流出部のサイズが異なる第１の泡ありホットミルクの分配動作構成及び第２の泡なしホットミルクの動作分配構成と、及び第２の分配動作構成と、乳化装置を第１及び前記第２の構成のどちらかに切り換えるように作動可能な再構成手段と、を有するミルク乳化装置を形成することによって実現する。

空気流が吸引されない泡なしホットミルクの製造サイクルでは、より大きいサイズを有する流出部が有利に動作するのに対し、空気流が吸引される泡ありホットミルクの製造サイクルでは、より小さいサイズの流出部が動作する。

実際問題として、他のすべての偶発的条件が等しいならば、泡なしホットミルクの製造サイクルにおいて動作するより大きい流出部に起因する吸引ミルクの実体に対する効果が、泡ありミルクの製造サイクルにおける吸引空気の流れに起因する吸引ミルクの実体に対する効果を償うため、泡ありホットミルクの製造サイクル及び泡なしホットミルクの製造サイクルの両方において、実質的に同じミルクの流れが吸引されて、カップ内に分配される泡あり又は泡なしホットミルクの温度が実質的に同じとなる。

本発明の更なる特徴及び優位点は、非限定的な例として添付の図面図に例示する本発明によるミルク乳化装置の好ましいが排他的でない実施形態の記載からより十分に明らかになる。
乳化装置が付随するコーヒーマシンの前部の外側からの斜視図であり、外部分配路が静止位置にある図である。 乳化装置が接続されたコーヒーマシンの前部の外側からの斜視図であり、外部分配路がカップ内に向けられている図である。 乳化装置が外されたコーヒーマシンの前部の内部からの斜視図である。 乳化装置の後面斜視図である。 泡ありホットミルクの製造用に使用する混合室における垂直面に沿って断面を取った乳化装置の側面図である。 泡なしホットミルクの製造用に使用する混合室における垂直面に沿って断面を取った乳化装置の側面図である。 水平面に沿って断面を取った乳化装置の下方からの平面図である。 水平面に沿って断面を取った乳化装置の下方からの平面図である。 蒸気流入路における垂直面に沿って断面を取った乳化装置の背面図である。 本発明の第２の実施形態に関係する乳化装置の側面図であって、混合室における垂直面に沿って断面を取り、泡ありホットミルクの製造用に使用される構成で示す図である。 請求項１０の乳化装置の側面図であって、混合室における垂直面に沿って断面を取り、泡なしホットミルクの製造用に使用する構成で示す図である。

最初は、図１～９に言及して、ミルクの乳化装置１を例示する。これは、コーヒーマシン２に含まれる蒸気発生器３に接続可能である。

乳化装置１は、ミルク容器１２と、ミルク容器１２に取り外し可能に嵌合される中空ボディ１３とを含む。

ミルク乳化機能と同様に、中空ボディ１３は、ミルク容器１２の閉鎖カバーとしても機能し、したがってミルク容器１２のオープントップに適用される。

中空ボディ１３は、泡ありホットミルクの製造用のベンチュリ効果による第１の混合室１４と、泡なしホットミルクの製造用のベンチュリ効果による第２の混合室１９とを含んでいる。

第１の混合室１４は、第１の蒸気流入路１５と、第１のミルク流出路１６と、ミルク容器１２内に位置するベンチュリ効果による第１のミルク吸引路１７と、外部環境と連絡しているベンチュリ効果によるミルク吸引路１８とに接続されている。

第１の混合室１４は、第１の蒸気流入路１５の出口部２０を含む第１の蒸気流入路１５の端壁によって、第１のミルク流出路１６の入口部２１を含む第１のミルク流出路１６の端壁によって、第１のミルク吸引路１７の出口部２２を含むベンチュリ効果による第１のミルク吸引路１７の端壁によって、及び空気吸引路１８の出口部２３を含むベンチュリ効果による空気吸引路１８の端壁によって区切られている。

本発明では、経路の部分が言及されるときは、これは内部の部分に関すると理解される。

第１の蒸気流入路１５及び第１のミルク流出路１６は水平軸に沿って延び、第１のミルク吸引路１７は垂直軸とともに延びて、底部から第１の混合室１４に接合する。一方で、空気吸引路１８は、入口部を含む水平方向に延びる部分と、上部から第１の混合室１４に接合する出口部２３を含む垂直方向に延びる部分とを有する。

第２の混合室１９は、第２の蒸気流入路２４と、第２のミルク流出路２５と、ミルク容器１２内に位置するベンチュリ効果による第２のミルク吸引路２６とに接続されている。

第２の混合室１９は、第２の蒸気流入路２４の出口部２７を含む第２の蒸気流入路２４の端壁によって、第２のミルク流出路２５の入口部２８を含む第２のミルク流出路２５の端壁によって、及び第２のミルク吸引路２６の出口部２９を含むベンチュリ効果による第２のミルク吸引路２６の端壁によって区切られている。

泡ありホットミルクを作ることは要求されていないため、第１の混合室１４とは異なり、第２の混合室１９には空気吸引路は設けられていない。

第２の蒸気流入路２４及び第２のミルク流出路２５は水平軸に沿って延び、第２のミルク吸引路２６は垂直軸とともに延びて、底部から第２の混合室１９に接合している。

空気吸引路１８、第１の蒸気流入路１５、及び第２の蒸気流入路２４は、例示するように、それぞれ第１のコンポーネント１８ａ、１５ａ、２４ａを有している。第１のコンポーネント１８ａ、１５ａ、２４ａは、コーヒーマシン２によって固定的に支持されて、中空ボディ１３内に作られた対応する第２のコンポーネント１８ｂ、１５ｂ、２４ｂ内に封止的に取り外し可能に嵌合される。

こうして、ミルク容器１２とカバーとして働く中空ボディ１３とをコーヒーマシン２から取り外して、それらを冷蔵庫内に置くか、それらを洗浄するか、容器を充填するか若しくは空にするか、又は容器の保守を行うことができる。

第１のコンポーネント１８ａ、１５ａ、２４ａは、コーヒーマシン２によって支持されて、中空ボディ１３によって支持された対応する第２のコンポーネント１８ｂ、１５ｂ、２４ｂに接続することができ、コーヒーマシン２のケーシングの前壁５から外部に延びている。そこには、コントロールパネル８、コーヒー分配器９、及びカップ１１に対する静止面１０も有する。

第１及び第２の混合室１４、１９は、同じ構造及び同じ容積を有し、また蒸気流入路１５、２４の出口部２０、２７と、ミルク流入路１７、２６の出口部２２、２９と、ミルク流出路１６、２５の入口部２１、２８とを有し、これらは、中空ボディ１３の垂直方向の中間面３３に関して対称に配置されている。

第１の蒸気流入路１５は、前記第１のミルク流出路１６と同軸であり、同様に、第２の蒸気流入路２４は第２のミルク流出路２５と同軸である。

第１及び第２の蒸気流入路１５、２４は、同じ寸法の出口部２０、２７を有し、特に、その断面は出口部２０、２７を含む末端部分において徐々に小さくなって、蒸気流を加速し、第１及び第２の混合室１４、１６の内部に、ミルク及び空気のベンチュリ効果による吸引を決定づける低圧を形成する。

第１及び第２のミルク吸引路１７、２６も同じ出口部２２、２９を有している。

特に、蒸気流入路１５、２４の断面とミルク流入路１７、２６の断面とは両方とも軸方向に同一である。

説明する理由により、第１及び第２のミルク流出路１６、２５は有利に異なる断面を有する。

第１のミルク流出路１６及び第２のミルク流出路２５は、より正確には、寸法が異なり、軸方向に徐々に一定に変化する断面を有する。

特に、第２のミルク流出路２５の断面の寸法は第１のミルク流出路１６の断面よりも大きい。

中空ボディ１３は更に、第１のミルク流出路１６と第２のミルク流出路２５との両方に接続された単一の外部ミルク分配路３０を含む。

外部ミルク分配路３０は、中空ボディ１３の他の部分にヒンジ結合されていて、カップ１１内に直接分配するように傾けて配向される動作位置と、下向き方向に垂直に分配するように配向される静止位置との間で回転する。

第１の後混合室３１が第１のミルク流出路１６とミルクの外部分配路３０との間に配置され、同様に第２の後混合室３２が第２のミルク流出路２５とミルクの外部分配路３０との間に配置されている。

第１の後混合室３１の出口経路は入口経路に対してずれていて、同様に、第２の後混合路３２の出口経路は入口経路に対してずれている。

乳化装置１は有利に、第１の混合室１４が選択的に作動する泡ありホットミルクの第１の分配動作構成と、第２の混合室１９が選択的に作動する泡なしホットミルクの第２の動作分配構成と、第１及び第２の構成を切り換えるように作動可能な再構成手段とを有している。

再構成手段は、蒸気流を第１の蒸気流入路１５又は第２の蒸気流入路２４に選択的に分配するバルブ手段を遮断することによって形成される。

バルブ手段は好ましくは、第１の蒸気流入路１５の第１のコンポーネント１５ａ上に取り付けられた第１のバルブ３４と、第２の流入路２４の第１のコンポーネント２４ａ上に取り付けられた第２のバルブ２４ａとを含む。

実質的には、バルブ３４、３５はコーヒーマシン２の電子制御装置によって案内されるため、ユーザが泡ありホットミルクの製造サイクルを選択すると、バルブ３４が開きバルブ３５が閉じて第１の混合室１４が動作し、他方、ユーザが泡なしホットミルクの製造サイクルを選択すると、バルブ３５が開きバルブ３４が閉じて第２の混合室１９が動作する。

泡ありホットミルクの分配サイクルと泡なしホットミルクの分配サイクルとを、同じ蒸気流を用いて同じ継続時間で行う結果、カップ内に、実質的に同じ温度を有する生成物が得られる。

実際には、泡ありホットミルクの分配サイクルでは、第１の混合室１４内にミルクを吸引するのに有用な低圧の実体は、第１の混合室内の吸引空気流の存在によって限定される。泡なしホットミルクの分配サイクルでは、第２の混合室１９内にミルクを吸引するのに有用な実質的に同じ低圧の実体を有するように、ミルク流出路の寸法２５を意図的に大きくしてある。泡ありホットミルクの製造サイクルの間の動作中の第１の混合室と、泡なしホットミルクの製造サイクルの間の動作中の第２の混合室とにおいて、実質的に同じ低圧の実体が確立されるため、吸引ミルクの流れは実質的に同じであり、結果として、吸引ミルクの流れが蒸気流と混合する割合は実質的に同じであり、その結果、カップ内の最終生成物は実質的に同じ温度となる。

最初に、図１０及び１１に例示した乳化装置の第２の実施形態に言及する。

中空ボディ１３０は、泡ありホットミルクの製造及び泡なしホットミルクの製造の両方に対するベンチュリ効果による単一の混合室１４０を含む。

混合室１４０は、蒸気流入路１５０と、ミルク流出路１６０と、ミルク容器１２０内に位置するベンチュリ効果によるミルク吸引路１７０と、外部環境と連絡しているベンチュリ効果によるチェックバルブ１９０が設けられた空気吸引路１８０とに接続されている。

混合室１４０は、第１の蒸気流入路１５０の出口部２００を含む蒸気流入路１５０の端壁により、第１のミルク流出路１６０の入口部２１０を含むミルク流出路１６０の端壁により、ベンチュリ効果によるミルク吸引路１７０の出口部２２０を含むベンチュリ効果によるミルク吸引路１７０の端壁により、ベンチュリ効果による空気吸引路１８０の出口部２３０を含むベンチュリ効果による空気吸引路１８０の端壁により、区切られている。

蒸気流入路１５０及びミルク流出路１６０は水平軸に沿って延び、ミルク吸引路１７０は垂直軸とともに延びて、底部から混合室１４０に接合し、一方で、空気吸引路１８０は、入口部を含む水平方向に延びる部分と、上部から第１の混合室１４０に接合する出口部を含む垂直方向に延びる部分とを有する。

空気吸引路１８０及び蒸気流入路１５０は、例示するように、それぞれ第１のコンポーネント１８０ａ、１５０ａを有している。第１のコンポーネント１８０ａ、１５０ａは、コーヒーマシン２４０によって固定的に支持されて、中空ボディ１３０内に作られた対応する第２のコンポーネント１８０ｂ、１５０ｂに封止的に嵌合されている。

こうして、ミルク容器１２０とカバーとして働く中空ボディ１３０とをコーヒーマシン２４０から取り外して、それらを冷蔵庫内に置くか、それらを洗浄するか、容器を充填するか若しくは空にするか、又は容器の保守を行うことができる。

第１のコンポーネント１８０ａ、１５０ａは、コーヒーマシン２４０によって支持されて、中空ボディ１３０によって支持された対応する第２のコンポーネント１８０ｂ、１５０ｂに接続することができ、コーヒーマシン２４０のケーシングの前壁２５０から外部に延び、そこにはコントロールパネル、コーヒー分配器、及びカップに対する静止面２６０も有する。

単一の蒸気流入路１５０は前記単一のミルク流出路１６０と同軸である。

蒸気流入路１５０は、出口部２００を含む末端部分において徐々に断面が小さくなり、蒸気流を加速し、混合室１４０の内部に、ミルク及び空気のベンチュリ効果による吸引を決定づける低圧を形成する部を有している。

中空ボディ１３０は更に、ミルクの外部分配路３００を含む。

後混合室３１０はミルク流出路１６０とミルクの外部分配路３００との間に配置されている。

第１の後混合室３１０の出口経路は入口経路に対してずれている。

乳化装置１００は有利に、チェックバルブ１９０が開いてミルク流出部がある寸法を有する第１の泡ありホットミルクの分配動作構成と、チェックバルブが閉じてミルク流出部が第１の構成と比べて大きい寸法を有する第２の泡なしホットミルクの動作分配構成と、第１及び第２の構成との間で切り換えるように作動可能な再構成手段とを有する。

図１０、１１の実施形態における再構成手段は、ミルク流出路１６０の部分の部分化部材３２０によって形成されている。

部分化部材３２０は、嵌合位置とそこからの嵌合解除位置との間でミルク流出路１６０の軸に従って平行移動可能である。

部分化部材３２０は、後混合室３１０を形成する同じ部分３３０上に作られている。

この部分３３０は円柱状構造を有し、外部分配路３００の回転可能な支持ピンとして働く。

構成の選択は、部分化部材３２０との平行移動と一体化した、外部分配路３３０に対する引っ張る行為又は押し込む行為によって手動で行うことができる。

泡ありホットミルクの分配サイクルと泡なしホットミルクの分配サイクルとを、同じ蒸気流量及び継続時間で行う結果、カップ内に、実質的に同じ温度を有する生成物が得られる。

実際には、泡ありホットミルクの分配サイクルでは、混合室内にミルクを吸引するのに有用な低圧の実体は、第１の混合室内の吸引空気流の存在によって制限される。泡なしホットミルクの分配サイクルでは、吸引空気流がない場合に混合室内にミルクを吸引するのに有用な、実質的に同じ低圧の実体を有するように、ミルク流出路の寸法は意図的に大きくしてある。実質的に同じ低圧の実体が混合室内に形成されるため、吸引ミルクの流れは２つの分配サイクルにおいて実質的に同じであり、結果として、吸引ミルクの流れが蒸気流と混合する割合は実質的に同じであり、その結果、カップ内の最終生成物は実質的に同じ温度となる。

本明細書で想到される乳化装置は、すべて本発明の考え方の範囲内である多くの変更及び変形を受け入れる余地がある。更に、詳細はすべて、技術的に同等な要素と取り替え可能である。

最後に、使用する材料、並びに寸法は、必要性及び最新の技術に従って任意なものにすることができる。

Claims (13)

1. 中空ボディ（１３、１３０）を含むミルク乳化装置（１、１００）であって、
   ベンチュリ効果によって動作する単一の混合室（１４０）であって、
   単一の蒸気流入路（１５０）と、
   ベンチュリ効果による単一のミルク吸引路（１７０）と、
   チェックバルブ（１９０）が設けられたベンチュリ効果による単一の空気吸引路（１８０）と、
   単一のミルク流出路（１６０）と、に接続された単一の混合室（１４０）、
   又は
   ベンチュリ効果によって動作する第１の混合室（１４）及びベンチュリ効果によって動作する第２の混合室（１９）であって、
   第１の蒸気流入路（１５）及び第２の蒸気流入路（２４）と、
   第１のミルク流出路（１６）及び第２のミルク流出路（２５）と、
   ベンチュリ効果による第１のミルク吸引路（１７）及びベンチュリ効果による第２のミルク吸引路（２６）と、に接続され、
   前記第１及び第２の混合室（１４、１９）の一方はベンチュリ効果による空気吸引路（１８）に更に接続されている、第１の混合室（１４）及び第２の混合室（１９）、と、
   前記単一の流出路（１６０）又は前記第１及び前記第２の流出路（１６、２５）に接続された単一の外部ミルク分配路（３０、３００）と、を呈し、
   前記第２の蒸気流入路（２４）、前記第２のミルク流出路（２５）および前記第２のミルク吸引路（２６）は、前記第２の混合室（１９）に接続されており、
   前記乳化装置（１、１００）は、
   ミルク流出部のサイズが異なる第１の泡ありホットミルクの分配動作構成及び第２の泡なしホットミルクの動作分配構成と、
   前記乳化装置を前記第１及び前記第２の構成のどちらかに切り換えるように作動可能な再構成手段（３４、３５、３２０）と、を有し、
   前記第１及び第２の混合室（１４、１９）は同じ構造及び容積を有する、又は
   前記再構成手段（３２０）は、前記単一の流出路（１６０）の流出部の部分化部材を含む、ミルク乳化装置（１、１００）。
2. 前記再構成手段（３４、３５）は、前記第１又は第２の流入路（１５、２４）に蒸気流を選択的に供給するために駆動されるバルブ手段である請求項１に記載のミルク乳化装置（１）。
3. 前記第１及び第２の流入路（１５、２４）は同じ出口部（２０、２７）を有する請求項２に記載のミルク乳化装置（１）。
4. 前記第１及び第２の流出路（１６、２５）は、異なる入口部（２１、２８）を有する請求項２及び３のいずれか一項に記載のミルク乳化装置（１）。
5. 前記第１及び第２のミルク吸引路（１７、２６）は同じ出口部（２２、２９）を有する請求項２から４のいずれか一項に記載のミルク乳化装置（１）。
6. 前記第１の蒸気流入路（１５）は前記第１のミルク流出路（１６）と同軸であり、前記第２の蒸気流入路（２４）は前記第２のミルク流出路（２５）と同軸である請求項２から５のいずれか一項に記載のミルク乳化装置（１）。
7. 前記第１の流出路（１６）と前記外部分配路（３０）との間に配置された第１の後混合室（３１）と、前記第２の流出路（２５）と前記外部分配路（３０）との間に配置された第２の後混合路（３２）と、を含む請求項２から６のいずれか一項に記載のミルク乳化装置（１）。
8. 前記単一の外部分配路（３０）は配向可能である請求項１から７のいずれか一項に記載のミルク乳化装置（１）。
9. 前記単一の蒸気流入路（１５０）は前記単一のミルク流出路（１６０）と同軸である請求項１に記載のミルク乳化装置（１００）。
10. 前記単一の流出路（１６０）と前記外部分配路（３００）の間に配置された後混合室（３１０）を含む請求項１または９に記載のミルク乳化装置（１）。
11. より広い面積のミルク流出部が第１の構成に対応する請求項１から１０のいずれか一項に記載のミルク乳化装置（１、１００）。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載のミルク乳化装置（１、１００）に接続されたコーヒーマシン（２、２４０）。
13. 混合室内に蒸気流を送ってベンチュリ効果によってミルク及び空気又はミルクのみを吸引するのに適したベンチュリ効果乳化装置を用いた泡あり又は泡なしホットミルクの製造方法であって、泡ありホットミルクの製造サイクルと泡なしホットミルクの製造サイクルとを、等しい継続時間の等しい蒸気流を、容積が等しく、構造が等しく、ミルクの入口部は等しいが、ミルクの流出部が異なる混合室内に供給することによって実施する、製造方法。

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