(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミルクのような液体を泡立てるための装置であって、
ポンピング機能を実行するように構成され、流体取入側から流体排出側へと流体を能動的に移動させ前記流体の圧力を増大させるように構成されたポンプ手段と、
前記ポンプ手段の前記流体取入側において前記ポンプ手段に前記液体を供給するための手段と、
前記ポンプ手段の前記流体取入側において前記ポンプ手段に空気のような気体を供給するための手段と、
前記ポンプ手段の前記流体排出側において前記ポンプ手段に蒸気を供給するための蒸気供給手段と、
を有する装置。
【請求項２】
前記ポンプ手段は、２つの噛合する歯車を持つ歯車ポンプを有し、前記蒸気供給手段は、前記歯車ポンプの前記流体取入側から前記流体排出側への方向に見て前記歯車の噛合領域の直後に蒸気を供給するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記蒸気供給手段は、前記歯車ポンプの前記歯車の回転軸に略水平に向けられた流れにおいて前記歯車ポンプに蒸気を供給するように構成された、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置を有する、コーヒーメーカー又はエスプレッソメーカーのような飲料作成器。
【請求項５】
ミルクのような液体を泡立て加熱するための方法であって、前記液体と気体とを混合して前記液体を泡立てるため、ポンピング機能を実行するように構成され、流体取入側から流体排出側へと流体を能動的に移動させ前記流体の圧力を増大させるように構成されたポンプ手段が備えられ、前記液体及び前記気体は、前記ポンプ手段の前記流体取入側において前記ポンプ手段に供給され、前記ポンプ手段の前記流体排出側において蒸気が前記ポンプ手段に供給される方法。
【請求項６】
前記ポンプ手段は、２つの噛合する歯車を持つ歯車ポンプを有し、前記蒸気は、前記歯車ポンプの前記流体取入側から前記流体排出側への方向に見て前記歯車の噛合領域の直後に供給される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記蒸気は、前記歯車ポンプの前記歯車の回転軸に略水平に向けられた流れにおいて前記歯車ポンプに供給される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
請求項１に記載の装置の前記ポンプ手段を洗浄するための方法であって、前記装置の前記蒸気供給手段により前記ポンプ手段に蒸気が供給される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミルクのような液体を泡立てるための装置であって、
ポンピング機能を実行するように構成され、特に流体取入側から流体排出側へと流体を能動的に移動させ前記流体の圧力を増大させるように構成されたポンプ手段と、
前記ポンプ手段の前記流体取入側において前記ポンプ手段に前記液体を供給するための手段と、
前記ポンプ手段の前記流体排出側において前記ポンプ手段に空気のような気体を供給するための手段と、
を有する装置に関する。
【０００２】
更に、本発明は、ミルクのような液体を泡立て加熱するための方法であって、前記液体と気体とを混合して前記液体を泡立てるため、ポンピング機能を実行するように構成され、特に流体取入側から流体排出側へと流体を能動的に移動させ前記流体の圧力を増大させるように構成されたポンプ手段が備えられ、前記液体及び前記気体は、前記ポンプ手段の前記流体取入側において前記ポンプ手段に供給される方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
以上に述べたような特徴を持つミルクのような液体を泡立てるための装置及び方法は知られている。例えば、米国特許出願公開US2005/0233043は、ミルクの泡を生成するための装置及び方法であって、容器からミルクを吸い出し、該ミルクを該装置の排出口へと運ぶためにポンプが利用される装置及び方法を開示している。該ミルクは、吸出し及び加熱の間、連続流加熱器を通る。更に、該ミルクを泡立てるために該ミルクに空気が追加され得る。
【０００４】
既知の装置において、連続流加熱器の適用に基づけば、冷たい又は温かいミルクの泡を生成するために同一の装置を利用することが可能である。特に、連続流加熱器は、温かいミルクの泡が生成される必要がある場合にのみ起動状態とされ、冷たいミルクの泡が生成される必要がある場合には非起動状態のままとされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
連続流加熱器のような、伝導に基づいて熱をミルクに伝達するように構成された加熱器を利用することの欠点は、ミルクの泡に接触するように機能する加熱器の表面を洗浄する必要性である。利用後にポンプの中を洗浄することが必要となるため、ミルクの泡を生成するための機械的ポンプを適用する際にも、同様の欠点がある。
【０００６】
本発明の目的は、泡立てられた液体を加熱する処理と、泡立てられた液体を冷たい状態のままとする処理との間で切り換えることが可能であり、且つ改善された洗浄可能性を持つ、機械的ポンプを有しても良い、ミルクのような液体を泡立てるための装置を提供することにある。本目的は、以上に述べたポンプ手段、液体供給手段及び気体供給手段を有し、更に、前記ポンプ手段の液体排出側において、前記ポンプ手段に蒸気を供給するための手段を有する装置によって達成される。
【０００７】
本発明によれば、ポンプ手段、即ち液体と該液体を泡立てるための気体とが混合され、続いて泡立て処理が実行される手段に、蒸気が直接に送られる。この方法は、幾つかの重要な利点を持つ。第一に、付加的な加熱室等を持つ必要がないことである。一般的に、蒸気が加熱に利用される場合には、泡立て装置は付加的な熱伝導面を持たないようにされ、それにより、泡立てられた液体を加熱する可能性が、洗浄されるべき面積を増大させることなく実現される。第二に、ポンプ手段の内部を蒸気洗浄するために蒸気が好適に利用されることである。第三に、加熱の目的のために蒸気のみを利用することが、残った熱による効果を大きく伴うことなく、温冷間の切り換えを可能とする。第四に、ポンピング、泡立て及び加熱の全ての機能が組み合わせられるという事実により、該泡立て装置はコンパクト且つ簡素なものとなる。
【０００８】
本発明の範囲内において、前記ポンプ手段は、いずれの適切なタイプの機械的ポンプを有しても良く、即ち泡を生成する目的のために液体と気体とを混合することが可能であり、且つ流体取入側から流体排出側への種々の液体の移動を実現することが可能である、いずれの機械的ポンプを有しても良い。例えば、前記ポンプ手段は、２つの噛合する歯車を持つ歯車ポンプを有しても良い。この場合には、前記蒸気供給手段は、前記歯車ポンプの前記流体取入側から前記流体排出側への方向に見て前記歯車の噛合領域の直後に蒸気を供給するように構成されると好適である、このようにして、歯車ポンプのポンピング機能及び泡立て機能に影響を与えることなく、泡立てられた液体の最適な加熱処理を実現することが可能となる。特に、前記蒸気供給手段が、前記歯車ポンプの前記歯車の回転軸に略水平に向けられた流れにおいて前記歯車ポンプに蒸気を供給するように構成される場合、有利である。この場合には、蒸気が歯車に沿って主に流れるように導かれ、生成された泡を加熱するために蒸気の加熱容量の殆どが実際に利用され得る。
【０００９】
本発明はまた、液体を泡立て加熱するための方法であって、前記液体と気体とを混合して前記液体を泡立てるためのポンプ手段が備えられ、前記ポンプ手段の流体取入側において前記液体及び前記気体が前記ポンプ手段に供給され、前記ポンプ手段の流体排出側において蒸気が前記ポンプ手段に供給される方法に関する。加熱のために蒸気を利用し、該蒸気をポンプ手段の流体排出側において直接にポンプ手段に送ることの利点は、本発明による泡立て装置に関して既に述べた利点と同じである。
【００１０】
以上に述べた理由により、ポンプ手段が２つの噛合する歯車を持つ歯車ポンプを有し、該歯車ポンプの流体取入側から流体排出側への方向に見て、これら歯車の噛合領域の直後に蒸気を供給することは、有利且つ実用的であり、該歯車ポンプの歯車の回転軸に略平行な向きの流れにおいて該蒸気を供給することは好適な選択肢である。
【００１１】
本発明は更に、泡立て装置のポンプ手段を洗浄するための方法であって、該装置の蒸気供給手段により前記ポンプ手段に蒸気が供給される方法に関する。蒸気洗浄は好適な結果をもたらし、該蒸気供給手段が２つの異なる機能、即ち泡立てられた液体の加熱処理を実行することと該ポンプ手段の洗浄処理を実行することとを実行するために利用されるのに適しているという事実は、該泡立て装置のコンパクトな設計に寄与する。
【００１２】
本発明の上述した及びその他の態様は、以下の本発明による歯車ポンプを有する泡立て装置の実施例の記載を参照しながら説明され明らかとなるであろう。
【００１３】
本発明は以下、図面を参照しながら詳細に説明されるが、図面において、同一又は類似する部分は同一の参照記号により示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による泡立て装置の幾つかの構成要素、特に歯車ポンプの断面図を模式的に示し、更には該歯車ポンプの流体取入側において該歯車ポンプに接続された取入管の一部と、該歯車ポンプの流体排出側において該歯車ポンプに接続された排出管の一部とが示されている。
【図２】歯車ポンプの第１の非断面図を模式的に示し、更には該歯車ポンプの流体取入側において該歯車ポンプに接続された取入管の一部と、該歯車ポンプの流体排出側において該歯車ポンプに接続された排出管の一部と、該歯車ポンプの流体排出側において該歯車ポンプに接続された取入管の一部とが示されている。
【図３】歯車ポンプの他の非断面図を模式的に示し、該歯車ポンプの流体排出側において該歯車ポンプに接続された排出管の一部と、該歯車ポンプの流体排出側において該歯車ポンプに接続された取入管の一部とが示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面は、本発明による泡立て装置の一部である歯車ポンプ１と、歯車ポンプ１に流体を供給する又は歯車ポンプ１から流体を排出するための歯車ポンプ１に接続された種々の管２、３、４の一部とを示す。本発明による泡立て装置は全体としては示されておらず、一般的に、該泡立て装置は液体と気体とを混合することにより泡を生成するように構成されることに留意されたい。以下の説明において、該液体はミルクであり、該気体は空気であることが仮定されるが、このことは、本発明の範囲内において他の流体が選択されても良いという事実を覆すものではない。
【００１６】
該泡立て装置は、ミルク及び空気を取り入れるための取入口と、ミルクの泡を排出するための排出口とを持つことは、理解されよう。該泡立て装置は更に、或る量のミルクを貯めておくための適切な容器を有しても良い。歯車ポンプ１は、ミルク及び空気を中に吸い入れ、これら２つの要素を混合し、このようにして得られたミルクの泡を該装置の排出口へと移動させるように機能する。このことが実行される態様が、図１に基づいて以下に説明される。
【００１７】
図１は歯車ポンプ１の断面図を示し、歯車ポンプ１の内部が本図において見えるようにされている。歯車ポンプ１は従来の歯車ポンプであり、２つの噛合する歯車１０、１１と、これら歯車１０、１１の軸１２、１３を駆動するためのモータとを有する。該モータは本図に示されていないが、該モータを収容するための筐体５は図３に示されている。該モータの動作の間に歯車１０、１１が回転する方向は、図１において矢印によって模式的に示されている。
【００１８】
以下の例において、ミルク及び空気は単一の取入管２を通して歯車ポンプ１に供給され、該取入管２は流体取入側と呼ばれる側において歯車ポンプ１に接続される。取入管２は、歯車ポンプ１の歯車１０、１１が噛合する位置においてミルク及び空気を供給するように構成され、該ミルク及び空気の流れは最初に、歯車１０、１１の回転軸に垂直な向きとされる。歯車ポンプ１の内部において、ミルク及び空気は、歯車１０、１１の歯状の外周において、歯車１０、１１に沿って流れるようにされる。本処理においてミルクと空気とが混合され、ミルクの泡が生成される。或る時点において、該ミルクの泡は、流体排出側と呼ばれる歯車ポンプ１の他方の側に到達する。該流体排出側において、排出管３が歯車ポンプ１に接続され、ミルクの泡が該排出管３を通って歯車ポンプ１から排出され、該ミルクの泡を受けるための容器が置かれても良い該泡立て装置の排出口へと更に運ばれる。
【００１９】
ミルク、空気及びミルクの泡のいずれも、歯車１０、１１間、即ち歯車１０、１１が噛合する領域を通ることはできない。それ故、これらの流体が歯車ポンプ１を通る唯一の通路は、歯車１０、１１の外周に沿った通路であり、ここでは歯車１０、１１の回転及び歯車１０、１１間の遮断された通路のため戻る道はない。本処理において圧力が増大させられ、歯車ポンプ１の流体排出側における圧力は、取入側の圧力よりも高い。
【００２０】
該泡立て装置は、該装置のユーザの選択に依存して、冷たいミルクの泡か又は温かいミルクの泡を生成することが可能である。この目的のため、本発明によれば、歯車ポンプ１の流体排出側において、歯車ポンプ１に蒸気を供給するための取入管４が歯車ポンプ１に接続される。該蒸気取入管４は図２及び３に示され、図１においては、該取入管４の一が破線により示されている。図１から、蒸気取入管４は、流体取入側から流体排出側への方向に見て、歯車の噛合領域の直後の位置において蒸気を供給するように構成されていることが明らかである。該位置においては、歯車ポンプ１のポンプ機能又はミルクと空気との混合処理を妨げることなく、該蒸気が加熱機能を果たすことができる。特に、蒸気取入管４は、歯車１０、１１の回転軸に略水平な方向における流れにおいて蒸気を供給するように構成され、これにより、蒸気が歯車１０、１１に直接に向けられず、且つ蒸気の加熱容量の殆どがミルクの泡を実際に加熱するために利用され得る。
【００２１】
以上から、本発明による泡立て装置においては、望ましい場合にミルクの泡を加熱するために蒸気が利用されることが明らかである。一般的に、本発明は、泡立て装置の機械的な泡立て要素に直接に蒸気を供給することを示す。この事実の重要な利点は、該泡立て装置が、歯車ポンプ１に蒸気を供給するための手段の他には、加熱の機能を実現するための別個の手段を有する必要がない点である。泡立て装置の単一の構成要素においてポンピング、混合及び加熱の機能を組み合わせたことが、本発明の功績である。更に、歯車ポンプ１の内部を洗浄する目的のために蒸気が利用されることができ、これにより、洗浄機能を実現するための付加的な手段をとる必要がなくなる。それ故、本発明による装置は、比較的簡素で非常にコンパクトな設計のものとなる。
【００２２】
本発明による泡立て装置はスタンドアロン型の装置として利用されても良いが、より大きなシステム中の１つのユニットとして構成されても良い。例えば、本泡立て装置は、ミルクの配合を必要とするコーヒーメーカー又はエスプレッソメーカーのような飲料作成器に組み込まれても良い。
【００２３】
歯車ポンプ１に供給される蒸気は、それ自体が知られたいずれの適切な方法で生成されても良い。この目的のため、本泡立て装置は、蒸気生成器、ことによると更には蒸気を生成するために利用されるべき水を貯めるための貯水槽と組み合わせられても良い。
【００２４】
本発明による泡立て装置の図示された実施例においては、ミルク及び空気は、単一の管２によって歯車ポンプ１に供給された。しかしながら、このことは、別個の管が利用されても良いという事実を覆すものではない。
【００２５】
本発明による泡立て装置は、以上に説明されたような歯車ポンプ１とは別の適切なタイプの機械的ポンプを有しても良いことに留意されたい。いずれの場合においても、本発明によれば該泡立て装置は、ポンプ、とりわけ該ポンプの流体排出側に、蒸気を供給するための手段を有する。ポンプに流体を供給し該ポンプから流体を排出するための手段は必ずしも管である必要はなく、他の適切な態様で実施化されても良い。例えば、供給／排出手段は、或る材料を通って延在する配管を有しても良い。
【００２６】
本発明は以上に議論された例に限定されるものではなく、添付される請求項に定義される本発明の範囲から逸脱することなく、本発明に対する幾つかの修正及び変更が可能であることは、当業者には明らかであろう。本発明は図面及び以上の記述において説明され記載されたが、斯かる説明及び記載は単に説明するもの又は例示的なものであって、限定するものではないとみなされるべきである。本発明は開示された実施例に限定されるものではない。
【００２７】
図面、説明及び添付される請求項を読むことにより、請求される本発明を実施化する当業者によって、開示された実施例に対する変形が理解され実行され得る。請求項において、「有する（comprising）」なる語は他の要素又はステップを除外するものではなく、「１つの（a又はan）」なる不定冠詞は複数を除外するものではない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。請求項におけるいずれの参照記号も、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００２８】
以上において、泡を生成するための装置が説明された。該泡立て装置は、ポンピング機能及び少なくとも１種の液体と気体との混合処理を同時に実行するように構成された手段１を有する。更に該装置は、ポンプ手段１に、とりわけ流体取入側と呼ばれるポンプ手段１の側に、該液体及び該気体を供給するための適切な手段２と、ポンプ手段１から、とりわけ流体排出側と呼ばれるポンプ手段１の側から、泡を排出するための適切な手段３と、を有する。該装置が温かい泡を生成することが可能となるように、蒸気を供給するための手段４が備えられ、ポンプ手段１に、とりわけポンプ手段１の流体排出側に、該蒸気を直接に供給するように構成される。加熱機能をポンプ手段１に任せるこの方法は、非常にコンパクトな設計の選択肢を含む多くの利点を持つ。更に、該蒸気はポンプ手段１を洗浄するために利用され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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