KR20230113655A

KR20230113655A - 혼합 장치

Info

Publication number: KR20230113655A
Application number: KR1020237024754A
Authority: KR
Inventors: 팀 게랄드 티베
Original assignee: 코닌클리케 필립스 엔.브이.
Priority date: 2020-12-24
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2023-07-31
Also published as: EP4266960B1; KR102659064B1; EP4018887A1; WO2022136412A1; CN116685250A; US20230389745A1; EP4266960A1

Abstract

본 발명은 우유를 수용하기 위한 제1 포트, 증기를 수용하기 위한 제2 포트, 공기를 수용하기 위한 공기 흡입 채널, 및 우유, 증기 및 공기를 혼합하기 위한 혼합 챔버를 갖는 혼합 장치를 제공한다. 장벽 요소가 혼합 챔버의 출력부에 제공되며, 여기서 장벽 요소는 상이한 프로싱 정도들을 한정하도록 조정가능하다.

Description

혼합 장치

본 발명은 자동 음료 조제의 분야에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 자동 프로싱된 우유 음료 조제(automatic frothed milk beverage preparation)의 분야에 관한 것이다.

전형적으로, 전자동 에스프레소 기기는 자동화된 카푸치노 브루잉(cappuccino brewing)의 기능을 제공한다. 대부분의 경우에, 바리스타와 유사한 방식으로, 증기가 우유를 가열하고 프로싱하는 데 사용된다. 기기의 사용 용이성을 개선하고 기량에 관계없이 모든 사용자에게 안정적인 성능을 제공하기 위해, 여러 우유 프로싱 모듈들이 개발되었다. 보통, 이러한 모듈들은 기본 기기로부터 제거가능한데, 왜냐하면 우유와 접촉하는 모든 부품들이 세정될 필요가 있기 때문이다.

본 출원인은 단지 2개의 분리가능 구성요소만을 포함하는 우유 프로싱 시스템을 개발했으며, 이는 그것을 사용자가 용이하게 세정가능하게 만든다. 이러한 설계는 WO 2019/129599호 및 WO 2019/1029515호에 개시되어 있다. 이것은 프로싱 기능이 증기의 유동에 의해 구동되는 무핀(pin-less) 우유 프로싱 시스템이다. 이러한 유형의 설계는 공기 제한부(air restriction)로서 핀을 갖는 전통적인 설계보다 오염에 덜 취약하며, 그에 따라 프로스 성능에 있어서 더 강건하다.

알려진 시스템은, 시스템에의 증기의 공급에 응답하여, 단일 유형의 프로싱된 우유 출력을 생성한다.

US 2016/0015206호는 증기 입구로부터 세틀링 챔버(settling chamber) 내로의 경로에 장애물이 제공되는 우유 프로싱 장치를 개시한다.

DE 10 2006 043 905호는 회전 포밍 요소(rotating foaming element)를 갖는 우유 포밍 장치를 개시한다.

예를 들어 상이한 음료 유형들에 적합한, 적어도 2개의 가능한 유형의 프로싱된 우유 출력 사이에서 선택할 수 있는 것이 바람직할 것이다.

본 발명은 청구범위에 의해 한정된다.

본 발명의 태양에 따른 예에 따르면, 혼합 장치로서,

우유를 수용하기 위한 제1 포트;

증기를 수용하기 위한 제2 포트;

공기를 수용하기 위한 공기 흡입 채널; 및

프로싱된 우유를 생성하기 위해 우유, 증기 및 공기를 혼합하기 위한 혼합 챔버를 포함하며,

혼합 장치는 혼합 챔버의 출력부에서 장벽 요소(barrier element)를 추가로 포함하고, 장벽 요소는 상이한 프로싱 정도들을 한정하도록 조정가능한, 혼합 장치가 제공된다.

장벽 요소는 상이한 프로싱 정도들을 한정하도록 적어도 제1 위치와 제2 위치 사이에서 조정가능하다. 이러한 위치들은 프로싱 동안 정적으로 유지되며, 따라서 각각의 정적 위치는 상이한 프로싱 정도를 야기한다.

장벽 요소는 혼합 챔버 내의 액체 레벨, 및 혼합 챔버의 출력부를 빠져나가기 전의 혼합 챔버 내에서의 혼합물의 소비된 시간에 영향을 미친다. 그것은 그에 의해 혼합 장치의 작동 특성에 영향을 미친다. 특히, 조정가능 장벽 요소는 폼 대 우유 비(foam to milk ratio)를 의미하는, 프로싱 정도를 제어할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 혼합 챔버는 우유, 증기 및 공기가 그 안에서 프로싱되는 포밍 배스(foaming bath)로서의 기능을 한다. 장벽 요소는, 혼합 챔버를 한정하고 그에 의해 혼합 챔버의 봉쇄된 체적을 한정하는 인클로저(enclosure)의 벽을 형성한다. 장벽은 높은(최대) 폼 대 우유 비와 최소 폼 대 우유 비 사이에서 조정될 수 있다. 이러한 최소 폼 대 우유 비는 심지어 폼 없는(foamless) 고온 우유를 생성할 수 있으며, 여기서 프로싱 정도는 0이거나 0에 가깝다.

장벽 요소는 연속적일 필요가 없다. 특히, 혼합 챔버 내의 우유의 동적, 예를 들어 순환 이동은, 심지어 불연속적 장벽도 원하는 장벽 기능을 제공하기에 충분할 수 있다는 것을 의미한다.

혼합 장치는 혼합 챔버의 하류측에서 출력 스파우트(output spout)를 추가로 포함할 수 있으며, 장벽 요소는 혼합 챔버와 출력 스파우트 사이의 경로에 있다.

이에 따라, 장벽은 혼합 장치의 출력부에 있다. 이것은, 장벽 요소가 혼합 장치의 내부 구조 안에 깊이 매립되지 않기 때문에, 조정가능 장벽 요소를 구현하는 것이 용이하다는 것을 의미한다.

장벽 요소는 예를 들어 출력 스파우트로의 입구를 따라 연장되는 립(lip)을 포함하고, 장벽 요소는 립을 회전시킴으로써 조정가능하다. 립은 예를 들어 상이한 각도 위치들에서 상이한 립 높이를 갖는다. 립은 출력 스파우트로의 입구의 일부를 따라 연장될 수 있다. 대안적으로, 립은 출력 스파우트로의 입구 주위로 연장되는, 환형 립일 수 있다.

이에 따라, 립의 간단한 회전 조정이 프로싱 조정을 제공하는 데 사용된다. 이것은 사용자에게 용이하고 직관적이다.

립은 립의 정반대 위치들에서 제1 립 높이 및 상이한 제2 립 높이를 가질 수 있다. 이에 따라, 180도 이격된 2개의 립 위치는 2개의 가능한 프로싱 특성을 제공한다. 립 높이들 중 하나는 0일 수 있거나, 그들은 둘 모두 0이 아닐 수 있다.

립은 예를 들어 정확히 2개의 별개의 립 높이들의 세트를 갖는다. 이에 따라, 각각의 립 높이는 거의 180도에 걸쳐 연장되며, 따라서 립을 2개의 프로싱 모드들 중 원하는 하나의 프로싱 모드로 설정하는 데 정확성이 필요하지 않다.

립은 대신에 립 주위의 상이한 각도 위치들에서 적어도 3개의 별개의 립 높이들을 가질 수 있다. 이에 따라, 3개 이상의 프로싱 모드들이 있을 수 있다.

다른 예에서, 립은 연속적으로 변화하는 립 높이를 갖는다. 이것은 원하는 프로싱 성능의 더 정확한 선택을 허용한다.

장벽 요소는 한 세트의 작동 각도 위치들 각각에 대한 최저 지점에서 노치(notch)를 포함할 수 있다.

이러한 노치는 드레인(drain)으로서의 기능을 할 수 있다. 그것은 장벽 요소의 기능이 무효화될 정도로 크지 않지만, 그것은, 혼합 챔버 내의 순환 유동이 중단되었을 때, 혼합 장치의 사용 종료 시에 혼합 챔버의 비워짐을 가능하게 한다. 이에 따라, 장벽 요소는 연속적 요소일 필요가 없다.

혼합 장치는 제1 및 제2 포트들과 혼합 챔버 사이의 채널 배열부(channel arrangement)을 포함할 수 있다. 채널 배열부는,

제1 포트와 프로싱 섹션(frothing section) 사이에 연결된 제1 채널 부분;

제2 포트와 프로싱 섹션 사이에 연결된 제2 채널 부분으로서, 프로싱 섹션은 혼합 챔버에 결합되는, 상기 제2 채널 부분; 및

프로싱 섹션으로의 공기 흡입 채널을 포함할 수 있다.

이에 따라 우유, 증기 및 공기를 합쳐서 가열 및 프로싱된 우유를 생성하는 채널 배열부가 존재한다. 프로싱은 공기 흡입 채널에 의해 도입되는 공기에 의해, 그리고 혼합 챔버 내에서의 혼합에 의해 생성된다.

혼합 장치는,

채널 배열부를 포함하는 제1 용기;

제1 용기를 수용하도록 구성된 제2 용기; 및

제1 용기와 제2 용기 사이에 배치된 시일(seal)을 포함할 수 있다.

이러한 배열은 우유 및 증기가 시일에 의해 적어도 부분적으로 한정되는 채널에 의해 혼합 챔버에 제공될 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 채널 배열부가 이러한 2개의 분리가능 부품만을 포함하기 때문에, 제2 용기로부터 제1 용기를 간단히 제거함으로써 채널이 세정을 위해 분해될 수 있다.

또한, 채널은 제1 용기와 제2 용기 사이에 배치될 때 시일에 의해 부분적으로 그 자체가 한정되기 때문에, 채널의 적절한 밀봉이 보장된다. 2개의 용기를 합쳐 장착하는 것은 요구되는 시일 위치설정 및/또는 압축 또는 연장을 제공한다.

제1 용기는 융기된 용기 부분을 추가로 포함할 수 있으며, 채널 배열은 융기된 용기 부분과 시일 사이에 한정된다.

이러한 방식으로, 채널의 치수는 융기된 용기 부분의 깊이를 변경함으로써 제어될 수 있으며, 시일에 대해 요구되는 세정은 감소된다. 시일은 예를 들어 스팬 시일(span seal)을 포함한다.

본 발명은 또한 커피 메이커(coffee maker)로서,

액체 커피 추출 장치;

상기에 한정된 바와 같은 혼합 장치; 및

액체 커피 추출 장치로부터 액체 커피를, 그리고

혼합 장치로부터 프로싱된 우유를

분배하도록 구성된 분배기를 포함하는, 커피 메이커를 제공한다.

이제 본 발명의 예들이 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 2-부품 혼합 장치를 도시한다.
도 2a는 도 1의 혼합 장치의 더 상세한 분해도를 도시한다.
도 2b는 도 2a의 혼합 장치의 조립도를 도시한다.
도 3a는 도 2a의 혼합 장치의 채널의 상세도를 도시한다.
도 3b는 도 3a의 채널을 통한 유체의 유동을 도시한다.
도 4는 스팬 시일의 예를 도시한다.
도 5는 제1 작동 모드에 있는, 본 발명에 따른 혼합 장치를 도시한다.
도 6은 도 5의 혼합 장치를 단면으로 도시한다.
도 7은 도 5의 혼합 장치에서 사용되는 장벽 요소의 설계를 더 상세히 도시한다.
도 8은 제2 작동 모드에 있는, 본 발명에 따른 혼합 장치를 도시한다.
도 9는 도 8의 혼합 장치를 단면으로 도시한다.
도 10은 작동 모드들 사이의 조정이 어떻게 이루어지는지를 보여주기 위해 도 5 내지 도 9의 혼합 장치를 도시한다.

도 1은 제1 용기(110), 및 제1 용기(110)를 수용하도록 구성된 제2 용기(120)를 포함하는 혼합 장치(100)를 도시한다. 제2 용기는 제1 용기를 둘러쌀 수 있거나, 그것은 도시된 바와 같이 제1 용기를 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 제2 용기(120)는 프로싱된 우유가 그로부터 제공되는 출력 스파우트(122)를 한정한다. 이에 따라 제1 용기는 제2 용기 내에 완전히 끼워맞춤될 수 있거나, 그렇지 않으면 제2 용기는 제1 용기의 외부에 끼워질 수 있다.

아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 제1 용기와 제2 용기 사이의 계면에 의해 채널 배열부가 형성된다. 시일(130)이 채널 배열부의 밀봉을 제공한다. 제1 용기와 제2 용기가 분리될 때, 채널 배열부는 개방된다. 예시된 실시예에서, 시일(130)은 제2 용기(120)의 외부에서 가시적인데, 왜냐하면 그것이 이 예에서 제2 용기의 외벽을 완전히 통해 연장되기 때문이다. 시일의 가시적 외측 표면에 대한 목적은 없으며; 오히려 그것은 단지 하나의 미적 설계 옵션일 뿐이다. 시일의 내측 표면은 채널 배열부의 각자의 채널 부분들을 폐쇄한다.

도 2a는 혼합 장치(100)를 더 상세히 도시하며, 제1 용기(110), 제1 용기(110)를 수용하도록 구성된 제2 용기(120), 및 제1 용기와 제2 용기 사이에 배치된 시일(130)을 도시한다.

용기와 통합되고 용기 벽을 완전히 통해 연장되는 대신에, 시일은 2개의 용기가 조립될 때 시일이 그들 사이에 개재되도록 2개의 용기 중 하나의 측벽 내에 가압 끼워맞춤될 수 있다. 이러한 일반적인 유형의 모든 설계에서, 시일과 용기들 중 하나 사이의 정합은, 우유 입구, 증기 입구를 혼합하기 위한 유체 경로를 한정하고 프로싱된 우유 출력을 제공할 수 있는 폐쇄된 채널 배열부를 형성한다. 2개의 용기를 분리함으로써, 모든 부품들이 용이하게 세정될 수 있다. 바람직하게는, 우유 및 증기의 공급과 혼합에 사용되는 전체 채널 배열부를 밀봉하기 위한 하나의 시일 요소만이 있다.

시일은 제2 용기(120) 내에 2-샷(2K) 성형될 수 있거나, 그렇지 않으면 그것은 제2 용기 내의 리세스(recess)로부터 제거가능한 별개의 시일일 수 있다.

채널 배열부(140)는 제1 용기(110) 내에 제공될 수 있고, 혼합 장치가 조립될 때 시일(130)과 함께 폐쇄된 채널을 한정할 수 있다. 도 2a에 도시된 예에서, 제1 용기(110)는 채널 배열부(140)를 추가로 한정하는, 융기된 채널 부분(145)을 포함한다. 채널 배열부(140)는 제1 용기의 저부 부근의 제1 포트(150)와 제1 용기의 상부 부근의 혼합 챔버(160)를 연결한다. 제2 용기는 시일(130) 내에 제공된 제2 포트(170)에 연결된 증기 진입 포트(도 2b에서 도면 부호 175로 표시됨)를 포함한다. 채널 배열부(140)는 추가로 제2 포트(170)를 제1 포트(150) 및 혼합 챔버에 연결한다.

도 2b는 조립된 상태에 있는 도 1a의 혼합 장치(100)를 도시한다.

이 도면에서, 제2 용기(120)는 증기가 그로부터 제2 포트(170)에 제공될 수 있는 증기 진입 포트(175)를 포함하는 것을 명백히 볼 수 있다. 제2 용기(120)는 제3 포트(180)를 추가로 포함하며, 이 제3 포트는 조립된 조건에서 제1 용기의 혼합 챔버(160)에 연결되며, 그에 의해 혼합 챔버의 내용물이 혼합 장치로부터 용이하게 획득될 수 있게 한다. 제3 포트(180)는 출력 스파우트(122)(도 2a 또는 도 2b에 도시되지 않지만, 도 1에서 보임)로 이어진다. 혼합 장치의 작동이 아래에서 도 3a를 참조하여 설명된다.

도 3a는 도 2a의 혼합 장치의 채널 배열부(140)의 상세도(200)를 도시한다. 도 3b는 채널 배열부(140)의 다양한 부분들의 교차부의 간단한 예시를 도시한다.

채널 배열부(140)는 각각의 부분에 의해 수행되는 작동에 따라 여러 부분으로 분할될 수 있다. 작동 시에, 우유가 제1 용기(110)에 제공될 수 있고, 증기가 제2 용기의 증기 진입 포트(175)에 제공될 수 있다. 증기가 제2 포트(170)에 의해 채널 배열부(140)에 들어감에 따라, 우유(215)가 제1 포트(150)에 의해 제1 용기(110)로부터 제1 채널 부분(210) 내로 끌어들여진다. 증기(225)는 제2 채널 부분(220)에 들어가고 제3 채널 부분(230)(이하, 프로싱 섹션으로도 지칭됨)을 통해 그리고 혼합 챔버(160) 내로 이동한다. 증기의 유동은 제3 채널 부분(230)에서 감소된 압력(주위 압력에 비해)을 생성하며, 그에 의해 제1 채널 부분(210)을 따라 우유(215)를 끌어들인다. 증기는 또한 우유를 가열하고 우유를 공기와 혼합하여 우유 프로스를 생성하는 데 사용되고, 이에 따라 전체 프로싱 시스템의 구동력을 형성한다.

우유(215)는 그것이 채널 부분들(210, 230)의 교차부에서 증기(225)의 유동과 만날 때까지 제1 채널 부분(210)을 따라 끌어당겨진다. 이러한 교차부는 제2 채널 부분(220)과 제3 채널 부분(230)의 시작부 사이에 형성된 스로트(throat)의 바로 하류측에 있는, 제3 채널 부분(230)의 중심 부분에 있을 수 있다. 이 스로트에서, 증기는 실질적으로 가속되며, 그에 의해 증기가 제3 채널 부분(230) 내로 이동함에 따라 증기에 벤츄리 효과(Venturi effect)(스로트의 협착(constriction)으로부터 기인하는 유체 압력에 있어서의 감소)를 부여한다.

그에 의해 정적 절대 증기 압력(주어진 예에서 예를 들어 대략 1.9 바(bar) = 190 ㎪일 수 있음)은 동적 압력(속도)으로 전환된다. 우유는 결과적인 압력 감소에 의해 흡인된다. 증기 속도는 스로트의 단부에서, 즉 제1 채널 부분(210)이 제3 채널 부분(230)과 교차하는 곳에서 가장 높다. 제3 채널 부분(230)의 제2 부분, 즉 스로트 및 전술된 교차부의 하류측에 있는 부분은 확산기로서의 기능을 하는 것으로 간주될 수 있으며, 여기서 우유와 증기 혼합물의 속도가 감속되어, 동적 압력을 다시 정적 압력으로 전환시킨다.

제3 채널 부분(230)은 혼합 챔버(160) 내로 개방되는 단부(235)에서 종결된다. 공기 흡입 채널(725)이 혼합 챔버의 바로 상류측에 있는 단부(235)에서 형성되며, 그것을 통해 공기가 우유/증기 혼합물 내에 도입된다. 공기 흡입 채널 부근에서의 우유/증기 혼합물의 유동 속도는, 정적 압력이 여전히 주위 압력보다 아래에 있고, 따라서 공기가 끌어들여지고 우유/증기 혼합물의 누출이 방지되게 한다. 도입된 공기는 원하는 프로싱을 위한 버블을 제공한다.

혼합 챔버(160) 내에서, 우유, 증기 및 공기의 혼합물은 주위 정적 압력에 도달하고 속도 성분 또는 동적 압력은 0으로 복귀한다. 이에 따라, 증기는 스로트 내에서 벤츄리 효과를 겪는다. 이것은 마스터(능동) 효과이며, 이는 슬레이브(수동) 효과로서 우유 유동을 구동한다. 제3 채널 부분(230)에서의 이러한 벤츄리 효과는 단순히 제2 채널 부분(220)에 비해 제3 채널 부분(230)의 단면적을 제한함으로써 달성될 수 있다. 제3 채널 부분 내에서의 우유 및 증기의 유동은, 공기의 끌어들여짐과 조합하여, 혼합 장치의 프로싱 성능을 한정하고, 압력 차이는 우유 및 증기가 옳지 않은 채널을 따라 유동하는 것을 방지한다. 이에 따라 제3 채널 부분은 프로싱 섹션인 것으로 간주될 수 있다. 특히, 채널의 기하학적 구조는 증기, 우유 및 공기 사이의 비를 결정하고, 이러한 성분들은 제3 채널 부분 내에서 조합된다.

혼합 챔버는 이러한 성분들을 프로싱하여 프로싱된 우유를 생성하고, 그것은 또한 과량의 공기를 방출한다. 이에 따라 혼합 챔버(160)는 실제 프로싱이 발생하는 위치이다. 프로싱 성능은 혼합 챔버 기하학적 구조에 의존한다.

제1 채널 부분은 전형적으로 사용 중에 수직이고 (우유 진입) 제1 포트(150)부터 위로 연장될 수 있다. 상부에서 그것은 그의 원위 단부에서 증기 진입 포트(175)를 갖는 한 쪽으로는 제2 채널 부분(220)과 만나고, 그의 원위 단부에서 혼합 챔버(160)를 갖는 다른 쪽으로는 제3 채널 부분(230)과 만날 수 있다. 예시된 실시예에서, 이에 따라 채널 배열부(140)는 T-형상을 갖고, 시일(130)은 대응하는 T-형상을 갖는다.

도 4는 도 3a의 시일(130)을 더 상세히 도시한다.

혼합 장치(100)가 작동 중일 때 다양한 채널 부분(210, 220, 230)이 다양한 상이한 조건들을 겪을 수 있다는 것이 위의 설명으로부터 명백하다. 그에 따라, 이러한 채널 부분들의 각자의 시일 영역들은 각각 그들 자신의 시일 요건 또는 사양을 가질 수 있다. 시일 영역들은 단일 시일, 예를 들어 예시된 바와 같이 스팬 시일에 통합될 수 있다. 각자의 시일 영역들의 사양은, 예를 들어 시일의 두께를 국부적으로 변경함으로써, 용이하게 최적화될 수 있다. 상이한 시일 영역들을 단일 시일에 통합함으로써, 다양한 영역들 사이의 전이부에서의 누출의 위험이 없다.

위에서 설명된 바와 같이, 공기는 제3 채널 부분(230)의 단부(235)에 있는 공기 흡입 채널(725)을 통해 끌어들여지고, 따라서 혼합 챔버(160)에 들어가는 우유, 증기 및 공기 혼합물이 존재한다. 혼합 챔버의 목표는 큰 버블을 방출하고 작은 공기 버블만을 혼합물 내에 유지하는 것이다. 공기, 우유 및 증기 혼합물은 혼합 챔버에 들어가는 유체를 형성한다.

프로싱 공정은 부피가 큰 공기 유동을 점점 더 작은 버블들로 분할하는데, 버블들이 유체 내로 봉입되고 이어서 공기와 우유의 슬러시 혼합물이 존재하는 순간까지 분할하는 것을 수반한다. 원칙적으로, 증기, 공기 및 우유의 제트(jet)가 공기를 분해하는 데 더 많은 시간을 가질수록, 프로스는 더 부드러워진다.

장벽이 없다면, 얼마간의 큰 버블들 및 부피가 큰 공기가 유출될 것이다. 그러나, 이러한 버블들은 유체, 및 우유 내부의 단백질에 의해 안정화되지 않으며, 따라서 그들은 고온 우유의 위에서 부유하고 매우 빠르게 파열된다. 이에 따라, 그들은 부드러운 우유 프로스를 생성하는 데 기여하지 않는다.

혼합 챔버에 들어가는 액체(우유, 증기 및 공기)의 속도는 폼 품질에 중요하다. 공기는 제3 채널 부분(230)의 단부(235)에서 들어가고, 예를 들어 1.5 mm 간극(gap)에 의해 형성된 것과 같은 최소 구멍 크기를 갖는, 외부 공기로 이어지는 구멍이 존재한다. 우유 벤츄리와 공기 간극 사이의 거리, 및 공기 간극과 혼합 챔버 사이의 거리는 우유 프로싱 특성을 한정하기 위한 파라미터들이다.

전술된 정도까지, 혼합 장치는 알려져 있고, 실제로 도 2 내지 도 4는 WO 2019/129599호 및 WO 2019/1029515호로부터 취해진다.

본 발명은 프로싱 정도를, 즉 출력 스파우트(122)에 의해 전달되는 액체 중의 폼 대 우유 비를, 그리고 특히 사용자에 의해 제어될 수 있는 방식으로 제어하는 것에 관한 것이다.

도 5는 제1 작동 모드에 있는, 본 발명에 따른 혼합 장치를 도시한다. 도 5는 출력 스파우트(122)를, 그리고 따라서 혼합 챔버(160)를 들여다보는 도면이다.

혼합 장치는 혼합 챔버(160)의 출력부에서, 특히 혼합 챔버(160)와 출력 스파우트(122) 사이의 접합부에서 장벽 요소(500)를 포함한다.

장벽 요소(500)는 혼합된 유체가 혼합 챔버로부터 빠져나가는 것을 방해하고, 그에 의해 혼합 기능에 영향을 미치고 그에 의해 혼합 챔버의 프로싱 특성에 영향을 미친다.

장벽 요소는 배압을 생성하고, 그에 의해 유동 특성을 변경하며, 또한 성분들의 균형을 변화시킨다.

도시된 예에서, 장벽 요소(500)는 혼합 챔버(160)로부터 출력 스파우트(122)까지 입구 주위로 연장되는 환형 립을 포함한다. 환형 립은 예를 들어 상이한 각도 위치들에서 상이한 립 높이를 갖는다.

도 5의 예에서, 장벽 요소(500)는 더 큰 립 높이의 180도 섹션(500a) 및 더 낮은 립 높이의 180도 섹션(500b)을 갖는다. 립 "높이"는 립이 출력 스파우트(122)의 내측 표면으로부터 반경방향 내향으로 연장되는 양이다.

출력 스파우트 직경은 예를 들어 대략 20 mm이고, 립 높이에 있어서의 차이는 예를 들어 1 mm 내지 3 mm의 범위일 수 있다.

이 예에서, 더 큰 립 높이는 예를 들어 2 mm이고 더 낮은 립 높이는 0이다. 이것은 도 7을 참조하여 더 명확해질 것이다.

도 5에 도시된 구성에서, 더 큰 립 높이를 갖는 섹션(500a)은 출력 스파우트의 저부에 배열된다. 이러한 구성에서의 립은 포밍 기능을 트리거한다.

도 6은 도 5의 혼합 장치를 단면으로 도시한다. 그것은 혼합 챔버 내에서 상승된 액체 레벨에 도달할 때까지 혼합 챔버(160)로부터 출력 스파우트(122)로의 유동을 방지하는 장벽을 형성하는 립 섹션(500a)을 도시한다.

도 7은 립(500)의 설계의 예를 도시한다. 이 예에서, 립은 립 높이 h1을 가진 제1 립 섹션(500a) 및 0의 립 높이를 가진 제2 립 섹션(500b)을 갖는, 링(510)을 구비한, 환형 립이다. 링(510)은 구조적 강성을 제공하고 유동에 영향을 미치지 않는데, 왜냐하면 (제2 립 섹션(500b)이 출력 스파우트(122)의 저부에 배열될 때) 액체 레벨이 링(510)에 도달하지 않고; 대신에 액체 유동은 (링(510)과 출력 스파우트(122) 사이에 형성된) 간극(512)을 통과하기 때문이다. 대안적인 실시예에서, 립(500)은 (도 7에 도시된 바와 같은) 출력 스파우트(122)의 저부 부근의 위치, 또는 (도시되지 않은) 출력 스파우트(122)의 상부 부근의 위치 사이에서 회전될 수 있는, 제1 립 섹션(500a)만을 포함할 수 있다. 물론, 립의 다른 설계들이 또한 가능하다.

도 8은 저부에서 제2 립 부분(500b)을 갖는 혼합 장치를 도시한다. 이러한 제2 립 부분은, 도 7을 참조하여 설명된 바와 같이, 0 높이를 갖는다.

이에 따라, 도 5는 제1 정적 위치에 있는 장벽 요소를 도시하고 도 8은 제2 정적 위치에 있는 장벽 요소를 도시한다. 위치들은 장벽 요소가 혼합 동안 이동하지 않고 그것이 선택된 프로싱 특성에 대응하는 그의 현재 위치에 유지된다는 의미에서 "정적"이다.

제2 정적 위치는 감소된 양의 프로스(또는 폼) 또는 실제로 프로싱이 없는 고온 우유 단독 모드에 대응할 수 있다. 립은 이제 혼합 챔버로부터 출력 스파우트로의 유동에 대한 장벽을 제공하지 않는다. 액체 레벨은 위에서 설명된 바와 같이 링(510)에 도달하지 않는다.

도 9는 도 8의 혼합 장치를 단면으로 도시한다. 대신에 링의 저부 측을 위한 어떤 지지부가 있을 수 있다.

이에 따라, 적어도 제1 위치와 제2 위치 사이에서의, 립의 간단한 회전 조정이 프로싱 조정을 제공하는 데 사용된다. 이것은 사용자에게 용이하고 직관적이다.

이 예에서, 립은 정확히 2개의 별개의 립 높이들의 세트를 갖는 환형 립이며, 2개의 별개의 립 높이들 중 하나는 0이다. 그러나, 2개 이상의 상이한 0이 아닌 립 높이들이 있을 수 있다. 0의 립 높이 설정이 없을 수 있다. 심지어 연속적으로 변화하는 립 높이가 있을 수 있다. 이것은 원하는 프로싱 성능의 더 정확한 선택을 허용한다.

장벽 요소(500)는 혼합 챔버 내의 액체 레벨, 및 혼합 챔버의 출력부를 빠져나가기 전의 혼합 챔버 내에서의 혼합물의 소비된 시간에 영향을 미친다. 그것은 그에 의해 혼합 장치의 작동 특성에 영향을 미친다. 혼합 챔버는 위에서 설명된 바와 같이 우유, 증기 및 공기가 그 안에서 프로싱되는 포밍 배스로서의 기능을 한다. 장벽 요소는, 혼합 챔버를 한정하고 그에 의해 혼합 챔버의 봉쇄된 체적을 한정하는 인클로저의 조정가능 벽을 형성한다.

(0이 아닌 높이 설정에서) 장벽 요소는 혼합 챔버의 완전한 비워짐을 방지할 수 있다. 그러나, 노치 또는 드레인 채널(도시되지 않음)이 드레인으로서의 기능을 하기 위해 의도된 최저 지점에 제공될 수 있다. 혼합 챔버 내에 동적 유동이 존재하기 때문에, 그것은 장벽 요소의 기능이 무효화될 정도로 크지 않지만, 그것은, 혼합 챔버 내의 순환 유동이 중단되었을 때, 혼합 장치의 사용 종료 시에 혼합 챔버의 비워짐을 가능하게 한다. 이에 따라, 장벽 요소는 연속적 요소일 필요가 없다.

도 10은 작동 모드들 사이의 조정이 어떻게 이루어질 수 있는지의 하나의 예를 보여주기 위해 도 5 내지 도 9의 혼합 장치를 도시한다. 예시된 예에서, 립은 외부 제어 링(600)에 의해 출력 스파우트(122)를 중심으로 회전된다. 대안적인 실시예에서, 장벽 요소(500)는 장벽 요소(500)를 회전시키기 위해 사용자에 의해 접근될 수 있는 손잡이를 구비할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 장벽 요소(500)는 기어 트랜스미션을 통해 회전될 수 있다.

본 발명은 혼합 장치의 하나의 특정한 2-부품 설계와 관련하여 설명되었다. 그러나, 본 발명은 보다 일반적으로 증기, 우유 및 공기가 혼합되는 혼합 챔버를 갖는 임의의 우유 프로싱 장치에 적용될 수 있다. 본 발명은 프로싱 성능을 조정하기 위해 혼합 챔버의 출력부에 조정가능 장벽 요소를 제공하는 것을 수반한다.

환형 링은 단지 하나의 가능한 예일 뿐이다. 예를 들어, 장벽 요소는 삽입물(insert) 또는 상이한 반경방향 높이들을 갖는 삽입물들의 세트로서 구현될 수 있고, 사용자는 그가 원하는 프로싱 특성에 따라 어느 삽입물을 사용할지를 선택할 수 있다. 이에 따라, 가능한 장벽 요소들의 세트 중 하나를 선택하는 것은 장벽 요소를 조정하는 범위 내에 포함되도록 의도된다.

장벽 요소는 회전 대신에, 예를 들어 수직으로 활주시킴으로써 조정될 수 있다. 장벽 요소는 수동으로, 또는 전동 수단을 통해 조정될 수 있다. 이에 따라, 혼합 챔버의 출구 및/또는 출력 스파우트로의 입구에서 조정가능 장벽 요소를 구현하는 많은 방식이 당업자에게 명백할 것이다.

개시된 실시예들에 대한 다른 변화들이 도면, 개시내용, 및 첨부된 청구항들의 검토로부터, 청구된 발명을 실시함에 있어서 당업자에 의해 이해되고 이루어질 수 있다. 청구항들에서, 단어 "포함하는"은 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않으며, 단수 형태(부정 관사 "a" 또는 "an")는 복수를 배제하지 않는다. 소정의 수단들이 서로 상이한 종속 청구항들에 열거된다는 단순한 사실이, 이들 수단의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다. 청구항들에서의 임의의 도면 부호들은 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

Claims

혼합 장치로서,
우유를 수용하기 위한 제1 포트(150);
증기를 수용하기 위한 제2 포트(170);
공기를 수용하기 위한 공기 흡입 채널; 및
프로싱된 우유(frothed milk)를 생성하기 위해 우유, 증기 및 공기를 혼합하기 위한 혼합 챔버(160)를 포함하며,
상기 혼합 장치는 상기 혼합 챔버(160)의 출력부에서 장벽 요소(barrier element)(500)를 추가로 포함하고, 상기 장벽 요소는 상이한 프로싱 정도들을 한정하도록 적어도 제1 위치와 제2 위치 사이에서 조정가능한, 혼합 장치.
제1항에 있어서, 상기 혼합 장치는 상기 혼합 챔버의 하류측에서 출력 스파우트(output spout)(122)를 추가로 포함하며, 상기 장벽 요소는 상기 혼합 챔버와 상기 출력 스파우트 사이의 경로에 있는, 혼합 장치.
제2항에 있어서, 상기 장벽 요소(500)는 상기 혼합 챔버의 출력부 또는 상기 출력 스파우트로의 입구를 따라 연장되는 립(lip)을 포함하고, 상기 장벽 요소는 상기 립을 회전시킴으로써 조정가능한, 혼합 장치.
제3항에 있어서, 상기 립은 환형 립인, 혼합 장치.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 립은 상이한 각도 위치들에서 상이한 립 높이를 갖는, 혼합 장치.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 립은 정반대 위치들(500a, 500b)에서 제1 립 높이 및 상이한 제2 립 높이를 갖는, 혼합 장치.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 립은 상기 립 주위의 상이한 각도 위치들에서 적어도 3개의 별개의 립 높이들을 갖는, 혼합 장치.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 립은 연속적으로 변화하는 립 높이를 갖는, 혼합 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장벽 요소는 한 세트의 작동 각도 위치들 각각에 대한 최저 지점에서 노치(notch)를 포함하는, 혼합 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 포트들과 상기 혼합 챔버 사이의 채널 배열부(channel arrangement)(140)를 포함하는, 혼합 장치.
제10항에 있어서, 상기 채널 배열부는,
상기 제1 포트(150)와 프로싱 섹션(frothing section)(230) 사이에 연결된 제1 채널 부분(210),
상기 제2 포트(170)와 상기 프로싱 섹션(230) 사이에 연결된 제2 채널 부분(220)으로서, 상기 프로싱 섹션은 상기 혼합 챔버(160)에 결합되는, 상기 제2 채널 부분(220), 및
상기 프로싱 섹션으로의 공기 흡입 채널(725)을 포함하는, 혼합 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 채널 배열부를 포함하는 제1 용기(110);
상기 제1 용기를 수용하도록 구성된 제2 용기(120); 및
상기 제1 용기와 상기 제2 용기 사이에 배치된 시일(seal)(130)을 포함하는, 혼합 장치.
제12항에 있어서, 상기 제1 용기(110)는 융기된 용기 부분(145)을 포함하고, 상기 채널 배열부는 상기 융기된 용기 부분과 상기 시일(130) 사이에 한정되는, 혼합 장치.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 시일(130)은 스팬 시일(span seal)을 포함하는, 혼합 장치.
커피 메이커(coffee maker)로서,
액체 커피 추출 장치;
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 혼합 장치; 및
상기 액체 커피 추출 장치로부터 액체 커피를, 그리고
상기 혼합 장치로부터 프로싱된 우유를
분배하도록 구성된 분배기를 포함하는, 커피 메이커.