KR20090035540A - 혼합 장치, 및 이를 구비한 음료 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음료를 형성하도록 물과 같은 액체를 인스턴트 재료와 혼합하기 위한 혼합 장치(2)에 관한 것이다. 상기 혼합 장치(2)는 혼합 챔버(13, 16, 24); 및 회전축(26) 둘레를 회전하는 동안, 로터의 원주를 따라 연장되는 회전면(50)을 형성하는 로터(25);를 포함한다. 상기 로터는 혼합 챔버 내에 배치된다. 상기 혼합 챔버(13, 16, 24)는 원형 단면을 갖는 주변벽 지대(51)를 포함한다. 상기 주변벽 지대(51)는 상기 회전면(50)을 둘러싼다. 상기 혼합 챔버(13, 16, 24)에는 형성된 혼합물을 배출하는 출구 덕트(36)가 연결된다. 상기 출구 덕트(36)의 입구(53)는 상기 로터에 제공된다. 상기 주변벽 지대에는 하나 이상의 로터 리브(54, 55, 56, 57)가 제공된다. 상기 로터 리브(54, 55, 56, 57)는 상기 로터(25)의 회전면(50)의 방향으로 상기 주변벽 지대(51)로부터 연장된다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 혼합 장치를 포함하는 음료 제조 장치(1)뿐만 아니라, 본 발명에 따른 혼합 장치의 용도에 관한 것이다.

Description

혼합 장치, 및 이를 구비한 음료 제조 장치{MIXING DEVICE COMPRISING A ROTOR RIB}

본 발명은 인스턴트 음료를 제조하는 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 인스턴트 분말 또는 인스턴트 액체와 같은 인스턴트 재료를 고온수 또는 저온수와 같은 액체와 혼합하여 음료를 형성하는데 사용되는 혼합 장치에 관한 것이다.

인스턴트 음료를 제조하는 분야에서의 혼합 장치가 공지되어 있다. 예컨대, 국제특허공개 WO 03/068039 호에서 언급하고 있다.

이와 같은 혼합 장치는 액체, 보통 고온수 또는 저온수를 인스턴트 재료(WO 03/068039 호에서는, 인스턴트 분말)와 혼합하기 위해 요구된다. 국제특허공개 WO 03/068039 호를 참조하면, 혼합 장치는 로터를 포함하는 혼합 챔버를 갖는다. 혼합 챔버는 보통 입구 챔버와 로터 챔버로 나뉜다. 입구 챔버는 인스턴트 재료의 일부가 입구 챔버로 전달되는 접근 개구(access opening)를 상부에 구비한다. 또한, 입구 챔버는 고온수를 공급하는 입구 마우스를 갖는다. 입구 챔버가 둥글고 입구가 반경방향으로 배향되는 경우에, 원형 운동을 형성하는 액체의 결과로서 입 구 챔버 내에 혼합이 발생한다. 입구 챔버로부터, 인스턴트 분말을 갖는 액체는 로터를 배치하는 로터 챔버로 통과한다. 국제특허공개 WO 03/068039 호와 같이, 로터는 보통 수평방향 회전축 둘레를 회전하도록 배치된다. 그 결과, 파이프 벤드는 보통 입구 챔버와 로터 챔버 사이에 제공된다. 로터는 각종 기능을 선택적으로 조합하여 수행할 수 있고, 이러한 이유로 부분적으로 각종 형태를 가질 수 있다. 하나의 기능은 혼합을 개선하는 것이다. 다른 기능은 공기 내에서 혼합함으로써 또는 다른 방식에 의해 음료에 거품을 일게 하는 것이다. 또다른 기능은 이송 기능이다. 또한, 비커, 머그, 컵 또는 포트와 같은 용기 내에 제조된 혼합물을 배출하기 위해, 혼합 챔버에 출구를 연결함으로써, 음료를 마시거나 부을 수 있다. 출구는 대체로 수평방향으로 배향되며 벤드에 의해 하측으로 지향된 유출 개구를 갖는 단부에 배출부를 갖는다.

인스턴트 음료를 제조하기 위한 공지된 혼합 장치는 각종 단점을 가지는데, 다시 말하면 개선될 수 있는 여러 가지 문제점이 있다.

개선된 수 있는 문제점 중 하나는 로터의 작동이다. 로터의 작동을 개선하고자 하는 다수의 공지된 특허출원이 있다.

이에 따라, 국제특허공개 WO 03068039호에서는, 경사진 표면으로서 회전하는 로터에 의해 형성된 회전면을 설계하고 이러한 길이 및 크기를 갖도록 하여, 높은 포말 효율(foaming efficiency)을 도출한다. 이 경우에, 로터의 회전면은 만곡부를 따라 축방향으로 연장되는 홈을 구비한다. 이 경우에, 해결책은 회전면의 경사에 대한 특정 각도, 특정 회전 속도, 로터의 회전면과 로터 하우징의 둘러싸는 주 변 벽 지대 사이의 특정 갭 폭, 및 로터와 로터 하우징의 축방향 단부 표면 사이의 특정 갭 폭으로 이루어진다.

또한, 유럽특허공개공보 EP 1.639.924호는 로터의 작동을 개선하기 위해 로터의 회전면의 다른 특징을 개시한다.

분해되지 않은 인스턴트 분말 덩어리의 결과로서 로터의 작동에 대한 문제점을 방지하기 위해, 유럽특허공개공보 EP 1.116464호는 분해되지 않은 인스턴트 분말 덩어리를 정지시키기 위해 로터 상류에 스크린을 제공한다.

모든 형상의 로터가 공지되어 있으며, 그 설계는 로터의 접촉면을 확장하는 시작점에 근거하며, 이에 따라 로터의 회전면 내에 리세스 및/또는 리브에 의해 종종 영향을 받는다.

본 발명의 목적은 포말 형성 및/또는 개선된 혼합 작동 등의 목적을 위해 로터의 효과를 더욱 개선하는 것이다.

이러한 목적은 고온수 또는 저온수와 같은 액체를 인스턴트 재료와 혼합하기 위한 혼합 장치를 제공함으로써, WO 03/068039호에서 시작점으로서 대부분의 현재의 종래기술을 사용하는 본 발명에 따라 성취되며, 상기 혼합 장치는,

혼합 챔버; 및

회전축 둘레를 회전하는 동안, 로터의 원주를 따라 연장되는 회전면을 형성하는 로터;를 포함하며,

상기 로터는 상기 혼합 챔버 내에 배치되고,

상기 혼합 챔버는 원형 단면을 갖는 주변벽 지대(peripheral wall zone)를 포함하며, 상기 주변벽 지대는 상기 회전면(surface of revolution)을 둘러싸고,

상기 혼합 챔버에는 형성된 혼합물을 배출하는 출구 덕트가 연결되며, 상기 출구 덕트의 입구는 상기 로터에 제공되고,

상기 주변벽 지대에는 하나 이상의 로터 리브(rotor ribs)가 제공되며,

상기 로터 리브는 상기 로터의 회전면의 방향으로 상기 주변벽 지대로부터 연장된다.

로터의 회전면 방향으로 연장되는 하나 이상의 리브("로터 리브"로 언급함)를 주변벽 지대 상에 제공하는 것은, 주변벽 지대 상에 제공된 하나 이상의 로터 리브로 인해 로터 쪽으로 반경방향으로 복귀되는 로터에 의해 액체를 외측으로 강제되게 한다. 이것은 액체가 로터의 작동을 다시 받아서 로터의 작동 효율을 증가시키게 보장한다. 이 경우에, 발명자에 따르면, 주변벽 지대로부터 로터 쪽으로 액체를 복귀시키는 것은, 외측으로 강제되는 액체가 로터의 원주방향으로 주변벽 지대를 따라 이동하려고 함으로써 로터 리브에 대해 밀려지므로, 로터 쪽으로 방경방향 내측으로 편향된다는 점에 의해 영향을 받는다.

이 경우에, 혼합 챔버의 원주방향 벽 지대는, 로터의 반경방향에서 볼 때, 로터의 회전면을 중첩하는 혼합 챔버의 내벽의 지대를 의미하는 것이다.

주변벽 지대로부터 로터의 방향으로 액체를 효과적으로 복귀시키기 위해, 로터 리브가 로터의 전체 축방향 길이를 따라 연장된다면 유리하다. 이 경우에, 로터 리브는, 축방향 연장방향과 아울러, 반경방향 및/또는 접선방향 연장방향을 더 가질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 회전축에 대해 직각에 있는 평면에서 볼 때, 하나 이상의 로터 리브가 삼각형 단면을 가진다면 유리하다. 삼각형 단면의 경우, 주변벽 지대를 따라 이동하여 로터 리브에 대해 강제되는 액체는 로터의 방향으로 보다 효과적으로 복귀되어, 로터의 회전의 반대방향으로 면하는 리브의 측면 상에 주변벽 지대를 따라 액체의 대체로 고정된 층의 형성을 방지할 것이다.

이 경우에, 하나 이상의 로터 리브가 축방향으로 연장되는 각을 이룬 에지를 포함한다면 유리하다. 이와 같은 각을 이룬 에지는 액체의 난류 발생을 촉진시킨다. 난류가 증가하면, 혼합 작용 및/또는 포말 형성의 견지에서 유리하다.

다른 실시예에 의하면, 로터의 반경방향에서 볼 때, 하나 이상의 로터 리브가 1 내지 3 mm, 예컨대 대략 2 mm의 높이를 갖고; 회전면과 하나 이상의 로터 리브 사이의 반경방향 공차가 0.5 내지 2 mm, 예컨대 대략 1 mm이면 유리하다. 외측으로 강제된 액체를 수집하여 내측으로, 다시 로터 쪽으로 복귀시키기 위해, 한편으로 로터와 로터 리브 사이의 공차에 대해 이러한 치수를 그리고 다른 한편으로 리브의 높이를 사용하면, 한편으로 로터가 리브를 지나 충분히 매끄럽게 회전하고, 다른 한편으로 리브 옆에 충분한 공간을 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 출구 덕트의 입구가 로터의 회전면에 제공되고, 출구 덕트가 상기 입구에서 로터의 축방향으로 연장되며, 하나 이상의 로터 리브가 출구 덕트의 입구의 양측부 상에 그리고 그에 인접하게 제공되면 유리하다. 이것은 액체가 출구 덕트를 거쳐 이미 사라지지 않고 있는 로터에 의해 외측으로 강제되지 않아서, 혼합 챔버 내에 오랫동안 정체하게 한다.

본 발명에 따른 혼합 장치의 다른 실시예에 의하면, 로터는 후방 로터 하우징 벽에 의해 형성되는 후방 측부를 갖고, 혼합 챔버는 로터의 전방 측부로부터 로터로 액체 및 인스턴트 재료를 포함하는 혼합물을 공급하도록 설계되고, 로터의 전방 측부는 전방 로터 하우징 벽에 의해 부분적으로 형성되며, 출구 덕트의 입구는 상기 전방 로터 하우징 벽 내에 제공된다. 이에 따라, 로터를 구동하기 위한 모터가 로터에 비교적 근접한 로터의 다른 측부 상에 제공될 수 있도록, 동일 측부 상에 제공된 로터로부터 로터 및 출구로의 공급으로, 효과적인 배치가 성취된다.

다른 실시예에 의하면, 본 발명은 인스턴트 음료를 제조하기 위한 음료 제조 장치에 관한 것으로서, 상기 음료 제조 장치는,

본 발명에 따른 하나 이상의 혼합 장치;

상기 하나 이상의 혼합 장치의 혼합 챔버에 입구로의 물 공급을 위한 물 공급 시스템;

인스턴트 분말 또는 인스턴트 액체 등의 인스턴트 재료를 위한 하나 이상의 저장 용기; 및

상기 하나 이상의 혼합 장치의 혼합 챔버로의 접근 개구에 상기 저장 용기를 연결하는 분말 공급 덕트;를 포함한다.

또다른 실시예에 의하면, 본 발명은 커피, 수프, 핫 코코아, 차, 육즙, 레모네이드 또는 과일 주스와 같은 인스턴트 재료를 제조하기 위한, 본 발명에 따른 혼합 장치의 용도에 관한 것이다.

이하, 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명을 설명할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 음료 제조 장치의 개략적인 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 음료 제조 장치의 개방 위치를 도시한 개략적인 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 혼합 장치의 개략적인 단면도,

도 4는 도 3에 따른 혼합 장치의 세부사항의 개략적인 단면도,

도 5는 도 4의 세부사항에서 도 4의 화살표 V로 나타낸 방향으로의 개략적인 평면도,

도 6은 도 4의 세부사항에서 도 4 및 도 5의 화살표 VI로 나타낸 방향으로의 개략적인 평면도,

도 7은 도 3의 화살표 VII로 나타낸 방향으로의 개략적인 단면도,

도 8은 도 7에 상응하는 변형된 단면도.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 음료 제조 장치(1)의 개략적인 사시도를 도시한다. 음료 제조 장치는 실질적으로 폐쇄된 캐비닛(9), 힌지식 커버(8) 및 힌지식 도어(6)를 포함한다. 도어(6) 상에는 제어 패널(5)이 제공되며, 이 제어 패 널(5)에 의해 사용자는 특정 음료를 선택할 수 있다. 전방 및 하방에는, 컵 또는 머그를 위한 2개의 위치설정 위치부(positioning location)(3)가 패널 상에 제공된다. 각각의 위치설정 위치부(3) 상에는, 도어(6) 내에 음료를 위한 분배 지점(4)이 제공된다.

도어를 열면, 저장 용기(7)를 볼 수 있다(도 2 및 도 4 참조). 각각의 저장 용기는 인스턴트 음료를 제조하기 위한 상이한 기본 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 예컨대, 좌측 용기(7)는 밀크 분말을 포함하고, 제 2 용기는 카푸치노를 위한 남은 인스턴트 커피 분말을 포함하고, 제 3 용기는 일반 또는 에스프레소 커피를 위한 남은 인스턴트 커피 분말을 포함하고, 우측 용기는 인스턴트 수프 분말을 포함할 수 있다. 또한, 용기들은 인스턴트 분말 대신에 인스턴트 액체를 포함할 수도 있고, 인스턴트 분말을 갖는 용기는 인스턴트 액체를 갖는 용기와 더불어 제공되는 것이 가능하다.

저장 용기(7) 아래에는, 분말 공급 덕트를 거쳐 저장 용기에 연결된 본 발명에 따른 혼합 장치(3)가 있다. 본 발명에 따른 음료 제조 장치는 본 발명에 따른 하니 이상의 혼합 장치를 구비할 수 있다.

표준 NEN-EN-IEC60335-3-75에 따르면, 본 발명에 따른 음료 제조 장치 내에서 소위 3개의 "영역"이 구별될 수 있는데, 이는 소위 "사용자 영역(user area)"(표준의 3.109조), 소위 "유지보수 영역(maintenance area)"(표준의 3.110조) 및 소위 "서비스 영역(service are)"(표준의 3.111조)이다.

사용자 영역은 사용자가 음료를 얻는 공간이다. 이에 따라, 사용자 영역은 도 1에 도시한 바와 같이 실질적으로 외부로부터 접근가능한 영역이다.

유지보수 영역은 표준, 보통 매일 유지보수의 수행, 특히 저장 용기를 충전하는 공간이다. 유지보수 영역에 접근하기 위해, 음료 제조 장치(1)의 전방에 힌지식 도어(6)가 제공되고, 음료 제조 장치(1)의 상부에 힌지식 커버(8)가 제공된다. 힌지식 도어(8)는 없앨 수도 있다.

소위 서비스 영역은 캐비닛형 프레임(9)에 의해 둘러싸인 공간 내에 위치된다. 서비스 영역은 기술적인 유지보수 직원만이 접근가능하다. 서비스 영역은 분말 공급, 전기 모터, 가열 수단 등의 전기 부품을 포함한다.

도 3은 본 발명에 따른 혼합 장치의 개략적인 단면도를 도시한다. 혼합 장치(2)는 본 발명 자체에 대해 상세하게 설명하지 않고 일반적인 용어로 설명될 것이다.

혼합 장치(2)는 혼합 챔버(13, 16, 24)를 포함한다. 혼합 챔버는 입구 챔버(13), 로터 챔버(24), 및 입구 챔버(13)를 로터 챔버(24)에 연결하는 파이프 벤드(16)로 나뉜다. 로터 챔버(24)는 로터(25)를 포함한다. 로터(25)는 전기모터(23) 또는 단선용 전동기에 의해 구동된다. 전동기(23)는 로터 챔버 외부에 위치되며 구동 샤프트(26)에 의해 로터(25)에 연결된다.

입구 챔버(13) 상에는 추출기 후드(10)가 제공된다. 추출기 후드(10)는 입구 챔버(13)로의 접근 개구(14)를 형성한다. 또한, 추출기 후드(10)는 추출 덕트에 연결하기 위한 연결부(15)를 갖는다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 하나 이상의 분말 공급 덕트(27)는 접근 개구(14) 내에서 종결한다. 사용시에, 인스턴트 분말, 인스턴트 분말의 적어도 일부는 분말 공급 덕트(27)를 거쳐 입구 챔버(13)로 공급된다. 입구 챔버(13) 내에는, 고온수의 공급을 위한 입구 마우스(12)가 있다. 입구 챔버 내로 유출시키기 위해, 고온수는 수평방향, 화살표(30) 방향으로 공급된다. 입구 챔버가 보울(bowl) 형상인 점으로 인해, 고온수는 소용돌이 운동을 수행할 것이다. 접근 개구(14)를 거쳐 입구 챔버 내로 공급된 인스턴트 분말은 입구 챔버 내의 고온수와 이미 혼합되어 공정에서 완전히 또는 부분적으로 분해할 수 있을 것이다.

고온수의 존재로 인해, 입구 챔버(13) 내에 증기가 있고, 인스턴트 분말의 존재로 인해, 입구 챔버(13) 내의 증기에 떠다니는 작은 분말 입자가 있다. 증기는 분말 공급 덕트(27)에 들어가지 않아야 하고, 추출기 후드(10)는 이러한 이유로 제공되어 있다. 사용시에, 연결부(15)를 거쳐 입구 챔버(13)로부터 공기가 추출됨으로써, 증기와 작은 분말 입자가 봉입 영역으로 제거된다.

파이프 벤드(16)의 입구 개구(29)에서 중심설정이 완료되기 위해, 입구 챔버(13)의 바닥부(28)는 깔때기 형상(이 경우에, 대략 원추형)의 디자인을 갖는다. 로터 챔버(24) 내의 파이프 벤드(16)의 출구 개구(31)에서 종결하기 위해, 파이프 벤드(16)는 대략 90°로 만곡된다.

혼합물은 로터 챔버(24) 내의 로터(25)에 의해 또다른 처리를 받는다. 본 발명에 의하면, 로터의 설계는 변할 수 있다. 도 3에 도시한 로터는 실질적으로 평면형 및 디스크형이다. 그러나, 로터는 다른 디자인을 가질 수 있으며, 예컨대 EP 639,924호의 로터 또는 WO 03/06839호의 로터와 유사할 수 있다.

후방에는, 로터 챔버(24)가 후방벽(19)(용어 "제 1 벽부"에 의해 본 출원에서 언급되기도 함)에 의해 형성된다. 제 1 벽부(19)는 구동 샤프트(26)가 로터 챔버(24) 내로 돌출하는 샤프트 시일(21)을 구비한다.

후방벽(19)은 전동기(23)를 지지하는 모터 지지부(17) 내에 수용된다. 끼워맞춰지는 동안에, 모터 지지부(17)는 캐비닛(9)의 전방벽에 부착된다. 또한, 모터 지지부(17)는 혼합 챔버를 수용하는 하우징(32)을 지지한다. 후방벽(19)은 혼합 챔버 하우징(32)의 리브(34)가 시일을 형성하는 외주를 따라 가요성 시일(20)을 구비한다.

혼합 챔버 하우징(32)은 혼합 챔버(13, 16, 24) 내에 형성된 혼합물을 배출하기 위한 출구 덕트(36, 33)를 더 구비한다. 출구 덕트(36, 33)는 직선형 세그먼트(36)와 배출부(33)를 포함하며, 이에 의해 컵 또는 비커 내에 혼합물을 분배한다. 도 2를 참조하면, 혼합 장치(2)가 위치설정 위치의 수직방향 위에 제공되지 않으면, 직선형 세그먼트(36)와 배출 덕트(33) 사이에 파이프 또는 덕트가 제공될 수 있음을 알게 된다.

본 발명에 따른 혼합 장치가 인스턴트 분말을 액체, 특히 물과 혼합하기 위한 혼합 장치로서 기술되었지만, 본 발명에 따른 혼합 장치는 인스턴트 액체(실제로, "액체 재료"로도 부름)가 물과 혼합되는 타입에 가장 좋을 수 있다. 본 발명에 의하면, 액체 재료의 점도는 낮거나 높게 변할 수 있고, 극도의 점성을 가질 수도 있다. 본 발명에 의하면, 액체 재료는, 예컨대 농축된 추출물 또는 응축된 액체일 수 있다. 혼합 챔버로의 공급은 액체 재료의 경우에 다르게 설계될 수 있음 을 당업자는 알 것이다. 추출기 후드는 완전히 없앨 수 있지만 (소정 위치에 유지될 수도 있다). 입구 챔버의 형상은 상이하지만, (필요에 따라서 대략 동일할 수도 있다).

또한, 본 발명에 따른 혼합 장치는 고온과 저온 음료를 제조하는데 사용될 수 있다. 본 발명에 의하면, 고온 음료는 인스턴트 분말과 인스턴트 액체 양자 또는 소위 "액체 재료"로부터 제조될 수 있다. 이는 저온 음료에 적용된다. 본 발명에 의하면, 저온 음료는 인스턴트 분말과 인스턴트 액체 양자 또는 소위 "액체 재료"로부터 제조될 수도 있다.

본 발명, 특히 본 발명을 본 발명에 따른 혼합 장치에 제공하는 것에 대한 다수의 개선점을 더욱 상세하게 후술한다. 이러한 개선점은 4가지 다른 영역에 있다. 본 발명에 따른 혼합 장치의 제 1 개선점은 파이프 벤드(16)에 관한 것이다. 본 발명에 따른 혼합 장치의 제 2 개선점은 로터(25)의 작동을 개선하는 것이다. 본 발명에 따른 혼합 장치의 제 3 개선점은 출구 덕트(36, 33)에 관한 것이다. 본 발명에 따른 혼합 장치의 제 4 개선점은 전동기(23)의 다수의 결함을 감소시키는 것에 관한 것이다.

도 3에서 부분적으로 알 수 있는 바와 같이, 파이프 벤드(16)의 외측 만곡부(11)의 측면은 본 발명에 따른 파이프 벤드(16)를 갖는 평면(37)으로서 설계된다. 평면(37)은 유닛의 세부사항만을 도시한 도 4 내지 도 6에서 더욱 상세하게 도시된다. 이 경우에, 도 4는 도 3에 대한 개략적인 단면을 도시한다. 도 5는 도 4의 화살표(V)로 나타낸 방향으로의 도면을 도시하고, 도 6은 도 4 및 도 5의 화살 표(VI)에 의해 나타낸 방향으로의 도면을 도시한다. 도 5에서, 평면(37)은 음영을 둠으로써 구별이 쉽게 된다. 도 6에서, 로터는 점선(25)으로 나타내기만 했는데, 이는 그 위치를 나타내고, 그와는 별도로 로터 챔버(24)와 경사진 표면(37)을 명확하게 하기 위해서이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 파이프 벤드(16)의 외측 만곡부가 평면(37)으로서 설계되어 있음을 알 수 있다. 입구 챔버(13)의 원추형 바닥부(28)는 중앙에 개구를 가지며, 이 개구는 파이프 벤드(16)의 입구 개구(29)를 형성한다. 작은 원추형 전이 에지(38)(수직방향으로 대략 1-2 mm 높이)의 삽입의 경우, 평면(37)은 파이프 벤드의 입구 개구(29)에 인접할 뿐만 아니라 입구 챔버(13)의 바닥부(28)에도 인접한다.

도 5를 참조하면, 파이프 벤드(16)의 입구측이 약간 경사져 있다는 점으로 인해, 별도의 평면(37) 쪽으로 입구 챔버(13)의 바닥부(28)로부터 경사지고 가파르게 주행하는 원추형 벽 지대(39)가 파이프 벤드의 양측부 상에서 경사져 있다. 이와 같이 경사진 곡면(40)은 내측 만곡부의 측부 상에서 보일 수도 있다(도 4 및 도 5 참조).

평면(37)은 제 1 방향(H)(수평방향)(도 5에서 이중 화살표 H 참조)과 제 2 방향(D)[제1 방향(H)에 직각]에 의해 규정된다. 제 2 방향은 이중 화살표(D)에 의해 도 4에 나타낸다. 평면(37)은 수평방향 평면에 대해 각도(α)에 있다. 도 3 내지 도 6에 도시한 바와 같은 실시예에서, α는 45°이다. 이에 따라, 이중 화살표(D)는 수평방향을 나타내는 이중 화살표(H)와 수직방향을 나타내는 이중 화살 표(V) 양자에 대해 45°의 각도에 있다. 이 경우에, 본 발명에 의하면, 용어 "평면(planar surface)"은 표면이 연장방향(D)에서 그리고 연장방향(H)에서도 평탄함을 의미한다. 연장방향(H, D)에서, 표면(37)은 만곡되는 것이 아니라 적어도 0.5 cm의 거리 등의 0 cm 이상의 특정 거리에 걸쳐 직선형이다.

도 4는 내측 만곡부의 측면 상에서 파이프 벤드가 각을 이룬 전이부(angular transition part)(42)를 갖는 것으로 도시한다. 각을 이룬 전이부(42)는 전체적으로 각을 이룬 설계를 갖는 원호형 에지(41)(도 5 참조)의 중심을 형성한다. 원호형 에지(41)는 C형이고, 2개의 자유 단부(43)를 가지며, 이에 의해 원호형 에지(41)가 평면(37)에 인접한다(도 5 참조).

평면(37)의 전체 위치를 더욱 상세하게 도시하기 위해, 평면(37)은 도 5에서 음영되어 있다.

도 5(도 4의 화살표 V로 나타낸 방향으로의 도면)는 입구 개구(29) 상의 평면(37)의 소위 수직방향 돌출부를 도시한다. 이는 도 5에서 실제로 보이고 다른 부품에 의해 보이지 않는 평면의 섹션이다. 도 5는 평면(37)이 입구 개구(29)의 50% 이상 중첩하는 것으로 도시한다. 이러한 중첩은 50% 보다는 크게, 70% 이상에 이른다.

파이프 벤드의 외측 만곡부의 측부 상에 제공된 평면(37)은, 파이프 벤드를 통해 흐르는 액체가 파이프 벤드의 외측 만곡부에서의 입자의 부착물 및 피각(encrustation)과 상호작용하는 평면을 따라 비교적 빠른 속도로 이동하여, 거의 전체적으로 방지할 수 있는 이점을 갖는다. 이러한 부착물 및 피각은 공지된 혼합 장치에서의 문제점이고, 이러한 공지된 혼합 장치가 규칙적으로 세척되어야 함을 의미한다.

도 4 내지 도 6을 보다 명확하게 하기 위해, 로터 챔버(24)는 에지(49)에서 로터(25)를 수용하는 폭넓은 섹션과 접합하는 폭넓은 원추형 벽부(47)에 의해 로터(25)의 상류에서 형성된다. 원추형 벽부(47)와 에지(49)는 도 4 및 도 6에 나타낸다.

이하, 로터의 작동에 대한 개선점을 도 4 및 도 6을 참조하여 더욱 상세하게 설명할 것이다.

회전시에 회전축(26) 둘레를 회전가능한 로터(25)는 로터의 원주를 따라 회전면(50)을 형성한다. 혼합 챔버, 특히 로터 챔버(24)는 실질적으로 원형 단면을 갖는 원주벽 지대(51)를 갖는다. 원주벽 지대(51)는 로터의 회전면(50)을 둘러싼다.

로터(25)의 작동을 개선하기 위해, 본 발명에 의하면, 원주벽 지대(51) 상에 하나 이상의 로터 리브(54, 55, 56, 57)가 제공된다. 하나 이상의 로터 리브는 원형의 원주벽 지대(51)로부터 로터(25)의 회전면(50)의 방향으로 연장된다.

도 6에서, 로터 리브 중 5개를 도시한다. 로터 리브 중 2개(참조번호 55로 나타냄)는 로터의 개수가 본 발명에 따라 변경될 수 있음을 명확하게 나타내기 위해 점선으로 나타낸다. 로터 리브(55)는 임의의 경우에 쉽게 없앨 수도 있다. 또한, 로터 리브(56, 57)는 출구 덕트(36)의 입구(53)의 양측부 상에 제공되어 쌍을 형성한다. 로터 리브(56, 57)는 다른 로터 리브와 선택적으로 조합하여 제공될 수 있다. 하나 이상의 로터 리브(54, 55)는 로터 리브(56, 57)와 선택적으로 조합하여 제공될 수도 있다.

도 6을 참조하고, 로터(25)의 회전방향이 화살표(R)로 나타낸 방향에 있다고 가정하면, 로터 리브(54)와 선택적인 로터 리브(55)의 작동은 다음과 같다. 구심력으로 인해, 액체는 로터(25)에 의해 외부로 강제되며 원주벽 지대(51) 내의 혼합 챔버의 내벽을 따라 이동한다. 혼합 챔버의 벽을 따라 원주벽 지대(51) 내에서 이동하는 액체가 로터 리브(54 또는 55)를 만나면, 액체는 로터 리브(54)에 의해 로터(25)의 방향으로 복귀될 것이다. 원주벽 지대(51)를 따르는 이러한 과정 및 액체 흐름의 복귀 운동은 화살표(Q)로 나타낸다. 이러한 복귀 운동은 액체가 로터와 보다 접촉하여 강제되게 하므로, 로터의 작동을 개선시킨다. 로터 리브(56)에서 화살표(W)로 나타낸 바와 같이, 로터 리브(56)의 작동은 이러한 관점에서 유사하다.

도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 로터 리브(54, 56) 뿐만 아니라 로터 리브(57)와 선택적인 로터 리브(55)는 로터(25)의 전체 축방향 길이를 따라 연장되는 것이 바람직하다.

또한, 도 6은 로터 리브(54, 55, 56, 57)가 실질적으로 삼각형 단면을 모두 갖는 것으로 도시한다. 이는 액체가 경사진 표면을 따라 로터의 방향으로 통과되는 화살표(Q, W)로 나타낸 방향으로 로터 쪽으로 흐르게 하므로, 액체가 로터 리브로부터 나올 때, 로터의 회전방향으로 부분적으로 운동 요소를 갖는다. 이는 복귀된 액체만을 이송하기 쉽게 하여 액체가 원주벽 지대(51)를 따라 수집되는 것을 방 지한다.

또한, 도 6은 로터 리브(54, 55, 56, 57)가 축방향으로 연장되는 각을 이룬 에지(58, 58, 60)를 갖는 것으로 도시된다. 이는 각각의 로터 리브로부터 멀리 이동될 때 액체 내에 난류 형성을 촉진시킨다.

로터의 반경방향에서 볼 때, 로터 리브(54, 55, 56, 57)의 높이는 도 6에서 1 내지 3 mm의 범위이고, 대략 2 mm이다. 회전면(50)과 각각의 로터 리브 사이의 반경방향 난류(S)는 도 6에서 0.5 내지 2 mm의 범위이고, 대략 1 mm이지만, 2 mm일 수도 있다. 이는 부정확하게 치수설정된 로터 또는 로터 샤프트 상에 정확하게 중심설정되지 않은 로터가 로터 리브를 가격하는 것을 방지한다.

출구 세그먼트(36)의 입구(53)는 로터의 회전면 근방에, 보다 상세하게, 예시적인 실시예에서, 로터의 축방향 전방면을 따라 부분적으로 제공된다. 출구(36)의 입구(53)에 바로 인접하게, 입구(53)는 로터 리브(56, 57)와 함께 양측부 상에 제공된다. 출구(36)의 입구(53)의 양측부 상에 로터 리브(56, 57)를 제공하는 것은, 액체가 로터 리브에서 로터로 복귀되게 할 뿐만 아니라, 액체가 출구를 거쳐 쉽게 멀리 흐르지 않는 효과를 갖는다. 이는 액체가 로터 내에 보다 오랫동안 유지하게 한다. 출구(36)의 입구(53)가 축방향 평면 내로 연장되지만, 이러한 입구는 접선방향 평면 내에서 쉽게 연장될 수 있고, 이 경우 출구 덕트는 반경방향으로 멀리 적어도 초기에 굴곡할 것이다.

도 3, 7 및 8을 참조하면, 출구 덕트에 대한 개선점이 더욱 상세하게 논의될 것이다. 로터의 소정 작동으로 인해, 출구 덕트(36, 33)를 통해 흐르는 액체가 소 용돌이쳐서, 컵 또는 비커 내로 흐를 때 난류를 초래한다. 난류를 방지하기 위해, 배출 마우스, 즉 특정 형상으로 배출 단부를 제공하는 것이 공지되어 있다. 발명자는 출구 덕트의 종방향으로 연장되는 출구 덕트(36, 33) 내에 리브를 제공함으로써 난류 흐름이 매끄러운 흐름으로 쉽게 변경될 수 있는 것을 알았다. 리브는 출구 덕트를 통한 흐름에 대해 안내하는 효과를 가지며 이러한 흐름을 매끄럽게 한다. 놀랍게도, 이 경우에, 발생되는 포말 등의 액체의 품질은 현저하게 영향을 받지 않거나 또는 거의 현저하게 영향을 받지 않는다.

도면에 도시한 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 리브는 배출부(33) 내에 배치된다. 도 3의 배출부(33)는 도 7에서 단면으로 도시된다. 알 수 있는 바와 같이, 출구 덕트의 내부, 이 경우 배출부(33)의 내부 상에 리브(62)가 배치된다. 리브(62)는 출구 덕트의 종방향으로 연장된다. 특히, 리브(62)는 출구 덕트의 종방향에 평행하게 연장된다. 또한, 리브(62)는 배출부의 전체 만곡부를 따라 연장되는 것이 바람직하다. 이 경우에 배출부가 파이프 벤드(22)이기 때문에, 리브(62)는 도 3에서도 알 수 있는 바와 같이 만곡부를 따를 것이다. 외측 만곡부의 측면에 가장 가깝게 배치된 파이프 벤드(33)의 섹션 상에 하나 이상의 리브(62)를 배치하는 것이 특히 유리하다. 액체는 파이프 벤드 내에서 외측으로 강제되어, 리브(62)의 안내 작용을 가능한 최대의 정도로 받을 것이다.

도 8은 배출부(33)의 변형 실시예를 단면으로 도시한다. 이 경우에, 도 7에서의 리브(62)와 더불어 3개의 추가적인 리브(63, 64)가 제공된다. 이에 따라, 십자형 단면 형상이 성취된다.

도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 출구 덕트는 혼합 챔버(13, 16, 24)의 하우징(32)과 일체 형성되는 제 1 섹션(36)과, 제 2 섹션(33)(배출부)으로 구성된다. 소망한다면, 제 1 섹션(36)과 제 2 섹션(33) 사이에 제 3 섹션이 제공될 수도 있다. 배출부(33)가 제 1 섹션(36)에 직접 연결되지 않는다면, 이와 같은 제 3 섹션은 예컨대 파이프일 수 있다. 제 1 섹션(36)에 안내 리브를 제공하지 않음으로써, 보편적인 하우징부가 사용될 수 있고, 제 2 또는 제 3 섹션 내의 리브는 출구 덕트를 통과하는 액체로 소정 목적으로 특별히 개조될 수 있다. 안내 리브에 제기된 요구조건은 포말이 없는 액체 또는 수프 액체와, 포말이 많은 액체와는 상이하다.

도 3의 배출부(33)는 방향이 수평방향 흐름으로부터 실질적으로 수직방향 흐름으로 바뀌도록 벤드를 포함한다. 배출부(33)의 유출 단부(65)는 하측으로 회전된다. 도 3은 또한 유출 단부(65)의 외측 만곡부(66)의 측면이 내측 만곡부(67)의 측면보다 낮은 것으로 도시한다. 이는 배출부로부터의 매끄러운 흐름을 촉진시킨다.

도 3은 또한 리브(62)가 유출 단부(65)로부터 단부(68)와 함께 하측방향으로 돌출하는 것으로 도시한다. 이는 비커 또는 컵이 채워진 후에 배출부 외부로 나오는 액체를 최종 유지하는데 도움을 주므로, 적하되는 것을 제한한다. 이러한 적하는 도 3의 화살표(69)에 나타낸 바와 같이 출구 덕트의 종축 방향으로 원추방향으로 경사진 돌출형 리브 단부(68)에 의해 더욱 제한될 수 있다.

이하, 전동기(23)의 서비스 수명에 대한 연장을 도 2 및 도 3을 참조하여 상세하게 설명할 것이다.

도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 로터(25) 아래에는 로터 챔버(24)의 후방벽(19)이 배치된다. 이와 관련하여, 후방벽은 제 1 벽부로서 언급된다. 제 1 벽부(19)는 구동 샤프트(26)가 로터 챔버 내로 돌출하는 샤프트 시일(21)을 구비한다. 본질적으로 공지된 바와 같이, 제 1 벽부(19) 아래에는 중간 공간(70)이 있다. 종래기술에 공지된 장치에서, 중간 공간(70)은 2개의 통로, 즉 샤프트 시일(21) 내의 통로 및 제 2 벽부(71) 내의 다른 통로를 갖는 실질적으로 폐쇄된 공간이며, 이를 거쳐 샤프트는 중간 공간(70)에 도입한다. 샤프트 시일(21)이 마모 또는 다른 이유로서 누설되기 시작하는 경우, 중간 공간(70)은 채워질 것이다. 그 후, 액체는 전동기 내에서 끝나게 되어 전동기가 고장 날 것이다.

본 발명은 액체가 중간 공간(70)에 도입하자마자 표시를 제공하는 지시 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이에 따라, 이른 단계에 유지보수 엔지니어를 부를 수 있으므로, 고장나기 전에 전동기(23)에서의 샤프트 시일을 교체할 수 있다. 이와 같은 지시 시스템은 센서로 제조될 수 있다. 그러나, 본 발명에 의하면, 지시 시스템은 매우 단순하게 제조되며, 단순한 수집 표면 또는 단순한 수집 트레이의 형태로 지시기에 중간 공간을 도입하는 액체를 배출하는 누설 드레인(22)을 중간 공간(70)의 양측부에 제공함으로써 고장에 안전하게 된다. 그 다음, 액체는 누설 드레인(22)을 거쳐 수집 표면으로 흐른다. 본 경우에서, 수집 표면은 전방에서 단순히 도어의 바닥부(75)이다. 인스턴트 분말을 위한 용기를 재충전하기 위해 사용자가 도어(6)를 개방하는 경우, 어떠한 액체가 누설되었는지를 자동으로 알게 될 것이다. 이 경우, 사용자는 샤프트 시일(21)을 교체할 수 있는 유지보수 직원에 알려야 한다. 이 모든 것이 이른 단계에서 일어나기 때문에, 음료 제조 장치(1)는 정상적으로 계속 사용할 수 있으므로 유지보수 직원이 문제점을 돌보기 위해 서비스를 중단할 필요가 없다.

본 발명에 의하면, 샤프트 시일(21)이 전체 제 1 벽부(19)와 선택적으로 조합하여 별개의 부품으로서 본 발명에 따른 혼합 장치 내에 끼워진다면, 샤프트 시일(21)의 교체를 용이하게 하므로 유리하다.

수집 표면 또는 소망한다면 누설된 액체를 위한 수집 트레이는 혼합 장치 자체에 부착될 수 있으므로, 음료 제조 장치의 일부를 형성하는 대신에 혼합 장치 자체의 일부를 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 혼합 장치 또는 본 발명에 따른 음료 제조 장치를 이용하여 제조될 수 있는 음료의 예로는, 차, 아이스 티, 아이스 커피, (콜드) 레모네이드, 수프, 육즙, (인공) 과일 주스, AA-drink(등록상표) 등의 헬스 드링크가 있다. 모든 음료는 인스턴트 분말 또는 인스턴트 액체, 소위 "액체 재료"를 이용하여 제조될 수 있다.

Claims (10)

1. 음료를 형성하도록 물과 같은 액체를 인스턴트 재료와 혼합하기 위한 혼합 장치(2)에 있어서,

   혼합 챔버(13, 16, 24); 및

   회전축(26) 둘레를 회전하는 동안, 로터의 원주를 따라 연장되는 회전면(50)을 형성하는 로터(25);를 포함하며,

   상기 로터는 상기 혼합 챔버(13, 16, 24) 내에 배치되고,

   상기 혼합 챔버(13, 16, 24)는 원형 단면을 갖는 주변벽 지대(51)를 포함하며, 상기 주변벽 지대(51)는 상기 회전면(50)을 둘러싸고,

   상기 혼합 챔버(13, 16, 24)에는 형성된 혼합물을 배출하는 출구 덕트(36)가 연결되며, 상기 출구 덕트(36)의 입구(53)는 상기 로터에 제공되고,

   상기 주변벽 지대에는 하나 이상의 로터 리브(54, 55, 56, 57)가 제공되며,

   상기 로터 리브(54, 55, 56, 57)는 상기 로터(25)의 회전면(50) 방향으로 상기 주변벽 지대(51)로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 혼합 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 로터 리브(54, 55, 56, 57)는 상기 로터의 전체 축방향 길이를 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 혼합 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 회전축(26)에 대해 직각에 있는 평면에서 볼 때, 상기 하나 이상의 로터 리브(54, 55, 56, 57)는 삼각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 혼합 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 하나 이상의 로터 리브(54, 55, 56, 57)는 축방향으로 연장되는 각을 이룬 에지(58, 59, 60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 로터의 반경방향에서 볼 때, 상기 하나 이상의 로터 리브(54, 55, 56, 57)는 1 내지 3 mm, 예컨대 대략 2 mm의 높이를 갖고,

   상기 회전면(50)과 상기 하나 이상의 로터 리브 사이의 반경방향 공차(S)는 0.5 내지 2 mm, 예컨대 대략 1 mm인 것을 특징으로 하는 혼합 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 출구 덕트(36)의 입구(53)는 상기 로터(25)의 회전면(50)에 제공되고, 상기 출구 덕트(36)는 상기 입구에서 상기 로터(25)의 축방향으로 연장되며, 상기 하나 이상의 로터 리브(56, 57)는 상기 출구 덕트의 입구의 양측부 상에 그리고 그에 인접하게 제공되는 것을 특징으로 하는 혼합 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 로터(25)는 후방 로터 하우징 벽(19)에 의해 형성되는 후방 측부를 갖고, 상기 혼합 챔버(13, 16, 24)는 상기 로터(25)의 전방 측부로부터 상기 로터(25)로 액체 및 인스턴트 재료를 포함하는 혼합물을 공급하도록 설계되고, 상기 로터의 전방 측부는 전방 로터 하우징 벽(61)에 의해 부분적으로 형성되며, 상기 출구 덕트(36)의 입구(53)는 상기 전방 로터 하우징 벽 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 혼합 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   구동 목적으로 상기 로터(25)에 연결된 모터(23)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 장치.
9. 인스턴트 음료를 제조하기 위한 음료 제조 장치(1)에 있어서,

   제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 혼합 장치(2);

   상기 하나 이상의 혼합 장치(2)의 혼합 챔버(13, 16, 24)에 입구 마우스(12)로의 물 공급을 위한 물 공급 시스템;

   인스턴트 재료를 위한 하나 이상의 저장 용기(7); 및

   상기 하나 이상의 혼합 장치(2)의 혼합 챔버(13, 16, 24)로의 접근 개구(14)에 상기 저장 용기(7)를 연결하는 분말 공급 덕트(27);를 포함하는 음료 제조 장치.
10. 커피, 수프, 핫 코코아, 차, 육즙, 레모네이드 또는 과일 주스와 같은 인스턴트 재료를 제조하기 위한, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 혼합 장치(2)의 용도.

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